Publicação: Modelagem e otimização da produção em usinas de açúcar e álcool
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Coorientador
Faria, Carlos Alberto
Resumo
A integração de operações agrícolas e industriais através do uso de sistemas
logísticos é hoje adotada pelas empresas ligadas à agroindústria canavieira como estratégia
competitiva para melhorar a eficiência operacional de usinas de cana-de-açúcar. O objetivo
deste trabalho é desenvolver dois modelos que sejam capazes de apoiar decisões em uma
usina de açúcar e álcool. O primeiro apresenta o dimensionamento ótimo da frota própria
e/ou terceirizada de veículos disponíveis nas usinas. O segundo modelo considera o
planejamento agregado da produção para apoiar as principais decisões envolvidas no
planejamento e controle da produção de usinas de açúcar e álcool. Assim, a primeira parte
trata de um modelo que representa o sistema de transporte de cana-de-açúcar das frentes
de corte dos fornecedores até a usina. Na segunda parte é desenvolvido um modelo de
seleção de processos e dimensionamento de lotes de produção para representar o sistema
de produção de açúcar, álcool, melaço e subprodutos. As decisões consideradas na
modelagem são tomadas em períodos semanais e o horizonte de planejamento é o período
de safra. Para resolver os problemas resultantes da modelagem, o código computacional
com a formulação desenvolvida foi acoplado a sub-rotinas de otimização do Matlab.
Simulações são apresentadas resolvendo um estudo de caso e um exemplo ilustrativo para
representação do potencial do modelo matemático desenvolvido. Foi possível verificar a
adequação dos modelos propostos quando aplicados às decisões envolvidas no
planejamento agregado da produção de uma empresa sucroalcooleira.
Abstract
The integration of agricultural and industrial operations through the use of logistics
systems is adopted by companies related to the sugar cane industry as a competitive
strategy to improve the operational efficiency of sugarcane mills. The objective of this work is
to develop two models that are able to support decisions in a sugar and alcohol milling
company. The first presents the optimum equipment sizing of own fleet and/or outsourced
fleet available in the mills. The second model considers the aggregate production planning to
support key decisions involved in production planning and control process of sugar and
alcohol milling company. So, the first part deals with model that represents the transportation
system of suppliers cutting fronts from the mills. In the second part is developed a
mathematical model of process selection and sizing production lots to represent the
production process of sugar, alcohol, molasses and derivatives. The decisions considered in
the modeling are taken in a weekly bases and the planning horizon is the whole sugarcane
harvesting season. To solve the problems arising from modeling, the computational code
was developed with the formulation coupled to optimization subroutines of Matlab.
Simulations are presented by solving a case study and an illustrative example for
representation of the potential of mathematical model developed. It was possible to verify the
adequacy of proposed mathematical models when applied to the decisions involved in the
aggregate production planning model of a milling company.
Palavras-chave
Otimização, Usinas de cana-de-açúcar, Operações de transporte, Planejamento agregado da produção, Optimization, Sugarcane mills, Transport operations, Planning aggregate production, Açúcar - Usinas, Planejamento da produção
Citação
LAZZARINI, Camilla Miguel Carrara. Modeling and optimization of production in sugar and alcohol milling company. 2012. 223 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.87