Programação do processo de fusão para fundições de pequeno porte

Abstract

Frente a vários desafios no âmbito de competitividade mundial, a indústria de fundição de metais ferrosos busca medidas de redução de custos de seus processos internos. Neste trabalho, através do estudo de um modelo matemático relacionado à otimização de processos produtivos, busca-se auxiliar as empresas nas tomadas de decisão tático-operacional e, consequentemente, obter redução de custos de produção. Este estudo visa a minimização da função custo através da minimização das penalidades – entendidas como variáveis – envolvidas no processo, para melhor atendimento da carteira de pedidos. Estas variáveis são referentes a atrasos e antecipações de fusões de ligas, bem como preparação do forno. O modelo desenvolvido para empresas de pequeno porte é um modelo de programação linear estruturada multiperíodo inteira mista, resolvida através de programação em MatLab. Nas condições apresentadas, o modelo se mostrou satisfatório quanto a possibilidade de redução de custos em função de uma melhor programação das fusões, chegando a obter até 91% de redução de custo total na programação em um dos cenários estudados, o que não podia ser verificado anteriormente através de uma programação manual.

Faced with several challenges in the context of global competitiveness, the ferrous metal smelting industry seeks measures to reduce the costs of its internal processes. In this work, through the study of a mathematical model related to the optimization of productive processes, it is sought to help the companies in tactical-operational decision making and, consequently, to obtain reduction of production costs. This study aims at minimizing the cost function by minimizing the penalties involved in the process, to better serve the order book. These penalties refer to delays and anticipations of alloy mergers as well as penalties for furnace preparation. The model developed for small businesses is a multiperiod structured linear programming mixed, solved through programming in MatLab. The model proved to be satisfactory in terms of meeting the proposed objectives, reducing the total cost of the programming (this cost refers to the predefined value for the conditions of: keeping items in stock, delaying items in manufacturing, switching between different alloys in sequential loads). According to the simulations of conditions, up to 91% of the total cost reduction was obtained, which could not be verified previously through manual programming.