APLICAÇÃO DA PROGRAMAÇÃO LINEAR PARA MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE APARAS EM INDUSTRIA METAL MECÂNICA

APLICAÇÃO DA PROGRAMAÇÃO LINEAR PARA MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE APARAS EM INDUSTRIA METAL MECÂNICA

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André Petry

Guilherme Linhares Laureano

Lucas Aguiar

Odilon Meurer

UNISUL –UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA

Engenharia de Produção – Programação linear

Palhoça,

24/09/2014

1.Introdução

Com o nível competitivo entre as empresas crescendo cada vez mais, as indústrias tem a necessidade de alternativas constantes para a melhoria dos processos, satisfazendo os clientes e otimizando sua produção. A pesquisa operacional, através de modelos matemáticos, ajuda a encontrar soluções na tomada de decisões no processo produtivo, minimizando custos por meio de otimização de matéria-prima e mão de obra.

Os problemas de corte de estoque, que consiste no processo de corte de peças maiores para a produção de peças menores, ocorrem de diversas formas com especificações que devem ser consideradas. Aproveitar a sobre de matéria prima é uma opção para muitas empresas, principalmente quando o custo da matéria prima tem um valor significativo no produto final.

O artigo em questão tem como objetivo utilizar a programação linear no sequenciamento de corte de tubos em uma indústria metal mecânica, a fim de minimizar as perdas de matéria prima. A indústria se caracteriza por ser de pequeno porto do tipo Original Equipment Manufactorer – OEM, a qual destina seus produtos para outras empresas que montam as peças e vendem ao consumidor final. A constante melhoria de processo é um fator crucial para a redução de custos, visando também atender à exigência por parte dos clientes.

2. Referencial teórico

2.1 Pesquisa operacional

Segundo Andrade (2011), a Pesquisa Operacional iniciou durante a segunda guerra mundial, por meio de equipes multidisciplinares que estudaram métodos para resolver problemas de operações militares. Devido ao sucesso e ótimo desempenho, a pesquisa operacional passou a ser utilizado em empresas na resolução de problemas administrativos. O objetivo da pesquisa operacional pode-se dizer que é a melhoria da qualidade dos processos produtivos em organizações industrial, ou seja, em sistemas produtivos que se utilizam de qualquer tipo de recursos que fazem parte da produção.

A utilização de modelos matemáticos é uma das opções básicas para a tomada de decisão. A utilização dos mesmos atribui diversas vantagens em um processo de tomada de decisão (LACHTERMACHER, 2009). O modelo é uma aproximação da realidade através de equações matemáticas, a sua construção contribui para colocar as complexidades e possíveis incertezas de um problema em uma estrutura lógica, possibilitando uma análise mais ampla (WAGNER, 1986).

Problemas de tomada de decisão ocorrem todos os dias dentro de empresas. Porém, muitos gestores não sabem qual decisão tomar. As empresas que utilizam a pesquisa operacional e desenvolvem modelos de tomada de decisão estão na frente das concorrentes.

2.2 Programação linear

A programação linear tem uma ampla aplicação e tornou-se uma das principais ferramentas para os estudos de gestão, como organização de transportes, determinação de políticas de estoque, problemas de produção e misturas de componentes.

Um problema de programação linear é um problema de programação matemática (LACHTERMACHER. 2009). E são formados por 3 componentes básicos: as variáveis de decisão, as quais se procura determinar; o objetivo, o qual é necessário otimizar e as restrições que a solução deve satisfazer (TAHA, 2008).

A programação linear é uma ferramenta essencial para ser usada na indústria, existem estudos que abordam a utilização destas em processos produtivos para evitar os desperdícios de matéria prima. É uma ferramenta que quando utilizada em termos financeiros, os resultados indicam redução nos custos do processo produtivo.

Para chegar a solução de um problema de programação linear existem várias formas, como resolução gráfica, resolução analítica, além da utilização de softwares. Existem vários softwares disponíveis com a capacidade de resolver os problemas, porem as planilhas eletrônicas são as preferidas, pois além da facilidade de utilização, elas estão presentes em quase todas as empresas.

2.3 Problema de corte de estoque

De acordo com Poldi e Arenales (2004), padrão de corte é o modo como uma peça em estoque é cortada para a produção de peças menores.

O problema de corte unidimensional engloba somente uma das dimensões importantes no processo de corte. Podem ocorrer no processo de bobinas de papel, tubos para produção de treliças, corte de barras de aço com a mesma seção transversal. Alem do problema unidimensional, existe também o problema de corte bidimensional e problema de corte tridimensional. No problema de corte bidimensional duas dimensões são relevantes (comprimento e largura), esses processos ocorrem principalmente em industrias de placas de vidro, alumínio e madeira. Já no problema de corte tridimensional, três dimensões são relevantes no processo de corte. No artigo em questão, estudou-se o problema de corte unidimensional.

2.4 Programação da produção

O principal desafio de um sistema de produção é o balanceamento entre a oferta e a procura. Tanto a demanda como a capacidade de produção são dimensões extremamente importantes, de forma que combina-las é o desafio da gerencia de produção. Portanto, a programação linear é uma ferramenta que se pode utilizar para determinar a oferta e demanda dos produtos comercializados.

A programação linear pode auxiliar no planejamento da produção com a função de garantir que a produção ocorra eficazmente e produza produtos e serviços com qualidade e sem custos de desperdícios de material. Isto requer que os recursos produtivos estejam disponíveis na quantidade adequada, no momento certo e no nível de qualidade desejado.