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Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Modelagem e otimização da produção em usinas de açúcar e álcool
Alternate title (s): Modeling and optimization of production in sugar and alcohol milling company
Author: Lazzarini, Camilla Miguel Carrara
First Advisor: Saramago, Sezimária de Fátima Pereira
First coorientator: Faria, Carlos Alberto
First member of the Committee: Carvalho, João Carlos Mendes
Second member of the Committee: Silva, Mateus Araújo e
Third member of the Committee: Santos, Rogério Rodrigues dos
Summary: 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.
Keywords: 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
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: 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.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14719
Date of defense: 16-Oct-2012
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