PROBLEMA DE MINIMIZAÇÃO DE CICLOS DE SERRA COM TEMPOS DE PROCESSAMENTOS DEPENDENTES DO PADRÃO DE CORTE

O presente trabalho aborda o problema de minimização de ciclos de serra em corte unidimensional em um ambiente em que os tempos de processamento são dependentes dos itens que compõem o padrão de corte. Sua principal contribuição é a proposição, formulação e teste exploratório de instâncias para este problema. A motivação para este estudo é uma indústria metal-mecânica, na qual o bom aproveitamento dos tempos de máquina pressiona pelo corte de ciclos completos de materiais, ao passo que a otimização de matéria-prima pode conflitar com este objetivo.

Foi proposta uma formulação com o objetivo de minimizar o custo total de produção, incluindo o custo de matéria-prima e o custo fixo de utilização da máquina (número de ciclos de serra). A solução do modelo é obtida através de um método de geração de colunas que considera o número de itens no padrão de corte para determinar seu tempo de processamento. Soluções inteiras são encontradas por um procedimento heurístico que utiliza as colunas geradas.

O modelo foi submetido a instâncias reais e instâncias geradas aleatoriamente. Nas primeiras, observou-se economias da ordem de 23% sobre soluções empíricas e 8,5% sobre uma otimização impondo ciclos completos, como preconizado atualmente na indústria. Os resultados das instâncias geradas aleatoriamente tiveram a contribuição de verificar o impacto dos parâmetros na dificuldade e comportamento das instâncias. Verificou-se maiores gaps e tempos de processamento em instâncias com (i) maior número de objetos possíveis por ciclo; (ii) presença de itens menores; (iii) demandas mais baixas por tipo de item; e (iv) maiores custos de setup por ciclo.