Modelo Matemático Para Cortes De Barras De Aço No Processo De Fabricação De Triângulos

Abstract

RESUMOUma das preocupações das empresas em seus processos fabris é quanto a melhor utilização da matéria-prima, trazendo como consequência a redução ou elevação no custo de fabricação. Sendo assim, no desenvolvimento deste trabalho é apresentado um modelo matemático de otimização com objetivo de minimizar o desperdício de matéria-prima com o uso de ferramentas da pesquisa operacional. Trata-se assim, de um problema de corte unidimensional de barras de aço cilíndricas para a fabricação de triângulos. Em um primeiro estágio foi estabelecido o maior número possível de padrões de corte e em um segundo estágio, foram definidos quais padrões seriam utilizados em quantidade para atender às demandas previstas. Para validação do modelo, este foi aplicado em uma empresa fabricante de instrumentos musicais, no processo de fabricação de triângulos de quatro medidas onde foi trabalhado com corte de barras, buscando reduzir ao máximo os desperdícios. Assim, obteve-se uma perda teórica de 0,3% do total de barras de aço, menos do que a empresa atinge atualmente. Os testes realizados tem mostrado boas perspectivas quanto à redução significativa nos desperdícios o que demonstra que o modelo se apresenta como um boa ferramenta no auxílio à decisão da gestão de recursos. PALAVRAS-CHAVE: triângulos, cortes unidimensionais, minimização de perdas, modelo matemático MATHEMATICAL MODEL FOR STEEL BARS CUTS IN THE PROCESS OF MANUFACTURING OF TRIANGLES ABSTRACTOne of the concerns of the companies in their manufacturing processes is about the better use of the raw material, bringing the effect of reducing or increase the manufacturing cost. Thus, the development of this paper presents a mathematical model of optimization in order to minimize the waste of raw material with the use of operations research tools. It is thus a one-dimensional cutting problem of cylindrical steel bars for the manufacture of triangles. In a first stage it is set the largest possible number of cutting patterns, and in a second stage, defined patterns which would be used in an amount to meet anticipated demands. To validate the model, this was applied to a manufacturer of musical instruments in the manufacturing process of four measures of triangles where was worked with cutter bars, trying to reduce to the minimum waste. Thus, there was obtained a theoretical loss of 0.3% of the total steel bars, less than the company currently reach. The tests have shown good prospects as a significant reduction in waste which shows that the model is presented as a good tool to aid the decision of resource management.

Otimização de cortes bidimensionais em chapas através da aplicação de modelos matemáticos

“…Conforme Hoffmann et al, (2015), "os problemas de cortes são classificados de acordo com as dimensões importantes para o processo e, em resumo, podem ser unidimensionais, bidimensionais ou tridimensionais". Para Wavrzynczak (2015), os cortes unidimensionais consideram o desperdício em apenas uma direção. Como exemplo tem-se o corte de tubos, de bobinas e de barras de ferro.…”

“…Neto e Hoto (2015) abordaram um problema de corte de estoque, analisando a eficácia de modelos matemáticos, considerando critérios de avaliação pré-estabelecidos, chegando a conclusão que embora todos os métodos de resolução apresentem soluções factíveis, satisfatórias e pouco discrepantes em alguns casos, a escolha do melhor método de resolução para um problema de corte de estoque não é trivial, pois envolve a análise simultânea de diversos critérios. Wavrzynczak (2015), desenvolveu um modelo de otimização voltado a cortes unidimensionais, envolvendo o processo de fragmentação de barras metálicas, onde se notou após aplicação do método, uma melhoria significativa na redução de desperdícios. Souza (2016) aprimorou o trabalho de Wavrzynczak (2015), criando um algoritmo computacional para a geração de padrões de cortes, vindo assim a facilitar o trabalho da busca de padrões, o que é um trabalho exaustivo.…”

“…Wavrzynczak (2015), desenvolveu um modelo de otimização voltado a cortes unidimensionais, envolvendo o processo de fragmentação de barras metálicas, onde se notou após aplicação do método, uma melhoria significativa na redução de desperdícios. Souza (2016) aprimorou o trabalho de Wavrzynczak (2015), criando um algoritmo computacional para a geração de padrões de cortes, vindo assim a facilitar o trabalho da busca de padrões, o que é um trabalho exaustivo. Os trabalhos desenvolvidos por esses autores citados abordaram o problema envolvendo cortes unidimensionais.…”