Abstract Equipment replacement is a definitive and relevant engineering decision. The aim of this work was to identify and organize the mathematical optimization proposals and solution search techniques that have contributed toward solving this problem. As a result, we classified the bibliographic materials we identified into seven distinct types of approaches. The work also provides an integrative overview of the level of complementarity of the categories we identified. The network visualization approach represented about 57% of the selected works and is still in use today. Nonetheless, since 2000 other approaches, such as fuzzy logic, real options, and machine learning have increased by 40% and become relevant current trends.

Resumo A substituição de equipamentos é uma relevante decisão de engenharia. O objetivo deste trabalho foi identificar e organizar as propostas de otimização matemática e as técnicas de busca de resultados que têm contribuído para a solução deste problema. Como resultado, classificamos os materiais bibliográficos identificados em sete tipos distintos de abordagens. O trabalho também fornece uma visão integradora do nível de complementaridade das categorias identificadas. A abordagem de visualização em rede representou cerca de 57% dos trabalhos selecionados e ainda está em uso. No entanto, desde 2000 outras abordagens, como lógica fuzzy, opções reais e aprendizado de máquina aumentaram 40% e se tornaram tendências atuais relevantes.

ResumoA substituição de bens de capital é um evento comum a todas as empresas. A decisão do momento ótimo de substituição de máquinas e equipamentos representa um evento crítico e irreversível que ocorre com grande frequência nas indústrias. Essas decisões de investimento são um dos campos tradicionais de aplicação da Engenharia Econômica. Em geral, tais decisões são tomadas por engenheiros ou por outros profissionais atuando com base nos dados levantados por engenheiros. Este trabalho desenvolveu um modelo matemático de otimização flexível e abrangente para suporte desse tipo de decisão. Paralelamente, foi feita uma análise e organização dos principais conceitos e procedimentos utilizados pelas diferentes técnicas propostas para esse tipo de decisão pelas referências adotadas por uma amostra qualitativa e relevante dos cursos de engenharia de produção brasileiros. O modelo apresentado foi denominado de RVPSE. Os testes foram feitos sobre dados reais do mercado automobilístico brasileiro, com resultados gerenciais promissores.

AbstractThe replacement of capital goods is an event common to all companies. The optimal replacement time of machinery and equipment represents a critical and irreversible event that occurs very frequently in industries. These investment decisions are one of the traditional fields of application of economic engineering. In general, such decisions are made by engineers or other professionals working on the basis of data provided by engineers. This study developed a flexible and comprehensive mathematical model to support this type of decision. At the same time, an analysis and organization of the main concepts and procedures were conducted, considering different techniques proposed for this type of decision by a relevant sample of Brazilian production engineering courses. The developed model was called RVPSE. The tests were performed on real data of the Brazilian automobile market with promising results.

A gestão de orçamento de capital compreende a organização, análise e escolha de projetos de investimentos criados pelas empresas. Estes projetos podem incluir a atualização da infraestrutura física, renovação do parque de informática ou o desenvolvimento de novos produtos, portanto, caracteriza-se como uma atividade essencial para a sobrevivência e competitividade empresarial. Os objetivos deste trabalho foram: (i) propor um modelo matemático num caso especial em que os gestores podem estabelecer a sequência de execução de projetos, previamente selecionados, que minimiza a necessidade de investimento e (ii) desenvolver uma ferramenta computacional de busca das soluções baseada na integração da Teoria de Opções Reais e em método heurístico com uma nova proposta de busca local denominada de DOP. Apesar da relevância do assunto, verificou-se uma escassez de trabalhos sobre sequenciação de projetos de investimento na literatura. Os testes realizados sobre várias amostras de projetos mostram que o modelo proposto apresentou resultados relevantes de redução de custos quando comparados a procedimentos convencionais de orçamento de capital.

The management of capital budgeting includes the organization, analysis, and choice of investment projects developed by companies. These projects may include, for instance, upgrading the physical infrastructure, modernizing the information technology, or new product development; therefore, they are essential for the survival and competitiveness of businesses. The purposes of this study were: (i) to propose a mathematical model for a special case in which the managers can establish the execution sequence of previously selected projects minimizing investments, and (ii) to develop a computational tool based on the integration of Real Options and heuristic with a new proposal for local search called DOP. Despite the great importance of this subject, there is a lack of research on sequencing of investment projects in the literature. The tests performed on several samples of projects indicate that the model proposed showed significant cost reduction results when compared to those of conventional capital budgeting procedures.

O processo de orçamento de capital envolve a análise e seleção de projetos de longo prazo de maturação. Essas decisões de investimento são tradicionalmente feitas pela aplicação simultânea de vários métodos financeiros com uso de fluxo de caixa descontado como, por exemplo, o Valor Presente Líquido (VPL) e a Taxa Interna de Retorno (TIR). Apesar da longa e ampla disseminação dessas técnicas, são notórios os problemas de avaliação especialmente quando consideradas funções mono-objetivas e projetos mutuamente excludentes. Em se tratando de decisões financeiras, parece ilusório falar em otimização sem considerar múltiplos objetivos e atributos. O objetivo deste trabalho é propor um modelo matemático multiobjetivo prático que auxilie na seleção de projetos de investimento submetidos simultaneamente a vários indicadores de desempenho que incorpora uma nova medida de risco (GAFT). Os testes foram feitos sobre uma amostra de quarenta e cinco projetos e os resultados demonstram que o modelo proposto é uma ferramenta gerencial prática e promissora.

The capital budgeting process involves the analysis and selection of projects committed over long periods of time. These investment decisions are traditionally made by the simultaneous application of various financial techniques using discounted cash flow, such as the Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IRR). Despite the long-term and wide dissemination of these techniques, there are major problems of inconsistency especially in mono-criterion functions and mutually exclusive projects. When dealing with financial decisions, it seems illusory to address optimization without taking multiple objectives and attributes into account. The objective of this paper is to present a mathematical model that allows the multi-criteria selection of investment projects submitted to various financial indicators; the mathematical model incorporates a new measure of risk (GAFT). Forty five projects were tested and the results show that the proposed model is a practical and promising decision-making tool.

RESUMO Este trabalho integra os conceitos de Planejamento Estratégico e da Teoria das Filas para dar suporte à formulação e avaliação de estratégias viáveis para a gestão de serviços bancários oferecidos por caixas automáticos (ATM). Além disso, obteve-se um referencial prático valioso para a compreensão de como surge uma estratégia emergente. Este estudo utilizou informações sobre o comportamento dos usuários de caixas automáticos de um dos maiores bancos de varejo do Brasil e os atualizou de acordo com as mudanças da regulamentação bancária ocorrida em 2001 em função do racionamento de energia elétrica. De uma forma geral, foram identificadas duas linhas estratégicas opostas, representadas pelos bancos Bradesco e Itaú, respectivamente, primeiro e segundo maior banco privado brasileiro, sobre o tratamento oferecido aos seus clientes nas salas de auto-atendimento.

ABSTRACT This work arranges Strategic Planning and Queuing Theory to evaluate the feasibility of new strategies for Automatic Teller Machine (ATM). Moreover, an important referential was developed to understand the origin of an emergent strategy. This study was applied to one of the largest retail banks in Brazil and it is in accordance with the changes of the banking regulation because of the rationing of electric energy in 2001. Two opposing strategic lines were identified represented by Bradesco and Itaú the two largest private Brazilian retail banks.