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| Acadêmico(a): Marcos Paulo Zimmermann |
| Título: Sistema de Apoio ao Corte Bidimensional Guilhotinado Aplicado ao Corte de Chapas de Papelão Utilizando Programação Linear Inteira |
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| Introdução: |
| Durante vários anos as teorias e métodos desenvolvidos por matemáticos e cientistas foram arquivados em livros e periódicos especializados e pouco foi utilizado no setor empresarial. Felizmente, contudo, essa situação vem se alterando. É cada vez maior o número de organizações que adotam modelos de otimização no seu dia-a-dia, reduzindo seus custos e, por conseguinte, aumentando os lucros. Além do mais, com a onda crescente de privatizações nos diversos setores da sociedade, a concorrência se fortifica e a sobrevivência dos negócios começa a depender seriamente do desempenho de cada um em relação aos demais. Quem estiver melhor preparado irá, sem dúvida alguma, superar os adversários. Neste contexto, uma das técnicas mais mencionadas atualmente, diz respeito a problemas de otimização. Segundo Bronson (1985), em problemas de otimização busca-se maximizar ou minimizar uma quantidade específica, chamada objetivo, que depende de um número finito de variáveis de entrada. Estas variáveis podem ser independentes umas das outras ou podem ser relacionadas por meio de uma ou mais restrições. Os problemas de otimização são, com muita freqüência, formulados verbalmente. O procedimento para solucioná-los consiste em modelá-los sob a forma de problema de programação matemática e, em seguida, utilizar diferentes técnicas que possam fornecer tais soluções. Para Loesch (1999), a programação linear é utilizada na resolução de problemas de maximização (como lucro) ou minimização (como custo) de algum objetivo, atendendo a um conjunto de restrições. Ela parte da modelagem do problema e culmina com a obtenção da solução ótima. As variáveis são representadas por números de ponto flutuante (números não necessariamente inteiros). Contudo, o trabalho aqui proposto, trata do corte de unidades de peças inteiras com tamanhos pré-definidos e de forma bidimensional (retângulos), sendo, portanto, utilizada a técnica similar à programação linear, chamada de programação inteira, que conforme Loesch (1999), expande o alcance da programação linear permitindo a condição de que algumas (ou todas) as variáveis do modelo sejam números inteiros. Conforme Nascimento (1999), o problema do corte bidimensional é clássico, e consiste na definição de um layout indicando como cortar uma lista de peças retangulares em placas de tamanho padrão, também retangulares, de um certo produto (vidro, madeira, tecido, papel, etc.), de forma a reduzir a quantidade de placas a ser utilizada, minimizando o desperdício de material, ou, equivalentemente, maximizando o seu aproveitamento. Outras definições atribuem um valor de utilidade para cada peça e procuram maximizar o valor de utilidade total, sem restrições e com restrições no número de peças produzidas. Como o corte das peças é feito por uma guilhotina, Nascimento (1999) atribui ao problema a definição de corte bidimensional guilhotinado. Assim, desenvolveu-se um sistema de otimização do layout de corte de placas padrão de papelão reciclado em vários itens de diferentes dimensões, em formas retangulares, fabricados pelas indústrias de embalagens, assim como a realização do controle de estoques de itens a serem temporariamente armazenados. O sistema representa uma melhoria para o setor de produção de indústrias que necessitam de layout de corte de unidades retangulares (bidimensionais) e utilizam guilhotina para o corte da peça padrão de matéria-prima. A programação de corte de itens integrantes de pedidos facilita o cálculo da melhor forma de cortar as peças bidimensionais, acelerando assim o processo de produção, além de reduzir o desperdício de matéria-prima. Para o setor industrial o software visa diminuir o tempo de supostas combinações feitas para otimizar o corte das caixas de papelão, assim como diminuir as perdas de matéria-prima. Desta forma, também pode-se controlar mais facilmente o estoque de placas de papelão. Para o desenvolvimento deste sistema foi utilizado uma das técnicas da Pesquisa Operacional, a programação linear inteira. O sistema foi especificado utilizando-se a metodologia de desenvolvimento de sistemas Análise Essencial de Sistemas, e para a implementação foi utilizada a ferramenta de desenvolvimento Borland C++ Builder. |
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