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Dimensionamento de lotes em fundições de pequeno porte com múltiplos fornos

Production planning for small-scale foundries with multiple furnaces

Toledo, Franklina M. B.; Camargo, Victor C. B.; Oliveira, Nathan P. B.; Tonaki, Viviane S.;

Artigo Completo:

O planejamento da produção em fundições de pequeno porte é especialmente difícil devido à variedade de ligas e itens que são produzidos. Este problema pode ser resumido a determinar quais itens serão produzidos em cada período do horizonte de planejamento e, consequentemente, quais ligas devem ser fundidas para garantir essa produção. Essas decisões estão diretamente relacionadas, pois cada item é vazado a partir de uma liga específica. Logo, os itens a serem produzidos num dado período dependem das ligas que forem fundidas. Em cada período, o nu´mero de fusões é limitado e o volume de liga fundida correspondente à capacidade do forno utilizado. Na literatura, esse problema considerando apenas um forno para a produção foi tratado utilizando métodos exatos e heurísticos. Embora na prática seja relevante considerar no processo de planejamento mais de um tipo de forno, poucos trabalhos incluem esta questão. Planejar a produção considerando vários fornos é especialmente importante por questões de economia de energia elétrica e, consequentemente, redução dos custos de produção. Neste trabalho, propomos um modelo inteiro misto para o problema de dimensionamento de lotes inspirado numa fundição de pequeno porte do Estado de São Paulo. A fundição dispõe de dois fornos que não podem ser utilizados simultaneamente. Testes computacionais foram conduzidos com o objetivo de comparar o planejamento integrado dos fornos com soluções da literatura para problemas em que apenas um forno é tratado.

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Production planning in small-scale foundries is especially challenging due to the wide variety of alloys used and items produced. This problem can be summarized by determining which items will be produced at each period of the planning horizon and, consequently which alloys should be forged to ensure production. These decisions are directly related as each item is forged from a specific alloy. Therefore, the items to be produced in a given period depend on the alloys which were forged. At each period, the number of times an alloy is forged is limited and the volume of the molten alloy corresponds to the capacity of the furnace used. In the literature, this problem considering only one furnace for production was addressed using exact methods and heuristics. Although in practice it would be relevant to consider more than one type of furnace, few papers include this issue. Planning the production for multiple furnaces is especially important when considering saving electricity, and consequently reducing production costs. In this paper, we propose a mixed integer model for production planning based on the activities of a small-scale foundry in the state of Sao Paulo. This foundry makes uses of two furnaces which cannot be used simultaneously. Computational tests were conducted with the aim of comparing the multiple furnace model with solutions from the literature concerning problems in which only one furnace is used.

Palavras-chave: planejamento de produção, otimização inteira, fundição, míltiplos fornos, Production Planning, Integer Optimization, Foundry, Multiple Furnaces.,

Palavras-chave: ,

DOI: 10.5151/mathpro-cnmai-0114

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Como citar:

Toledo, Franklina M. B.; Camargo, Victor C. B.; Oliveira, Nathan P. B.; Tonaki, Viviane S.; "Dimensionamento de lotes em fundições de pequeno porte com múltiplos fornos", p. 654-659 . In: Anais do Congresso Nacional de Matemática Aplicada à Indústria [= Blucher Mathematical Proceedings, v.1, n.1]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN em b-reve, DOI 10.5151/mathpro-cnmai-0114

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