Otimização da produção de plantas em batelada com operação por turnos intermintentes. - Souzani, Alexandre de Barros (1999)
O caso real de uma planta multiproduto, que produz resinas e solventes e opera em modo batelada, foi estudado com a finalidade de desenvolver modelos matemáticos que reflitam o processo produtivo, possibilitando assim gerar uma política deprodução de curto prazo que atenda às demandas de mercado em um dado horizonte de tempo. A política de produção resultante corresponde à solução de modelos matemáticos e expressa a resposta de um problema de otimização combinatorial, no qual afunção objetivo indica a estratégia gerencial da empresa para conseguir atender ao mercado de acordo com suas restrições de recursos produtivos. Para tanto, informações a respeito da estrutura da planta, tempos de processamento, receitas dosprodutos, demandas, níveis de estoque e custos foram coletadas. Outras características operacionais, tais como limpeza dos equipamentos e disponibilidade limitada dos recursos humanos também são levadas em consideração para refletir o caso real.Dois aspectos importantes da operação são: a planta em questão opera por turnos intermitentes e alguns dos produtos não têm a opção de serem produzidos em mais de um equipamento, o que implica, portanto, em alocação pré-definida. Os modelosmatemáticos adotados baseiam-se numa representação de planta em Rede Estado-Tarefa. Nesta representação, os nós-estado denotam as matérias-primas, produtos intermediários e produtos finais, os quais são interconectados pelos nós-tarefa querepresentam operações em batelada. Em outraspalavras, a representação STN baseia-se na caracterização das receitas de processo como transformações dos estados através de uma série de tarefas em uma rede de processos. Adicionalmente, o horizontede produção é dividido em intervalos de tempo de mesma duração. Inicialmente foi proposto um modelo detalhado especializado para as características operacionais da planta, o qual é resolvido simultaneamente. Devido às limitações computacionais existentes, foi proposto um modelo agregado de scheduling, no qual uma estratégia baseada numa seqüência de subproblemas detalhado-agregado de menor dimensão é resolvida. Os modelos de programacãomisto-inteiro linear resultantes são resolvidos com o método \"Branch and Bound\" baseado em programação linear. Estudos de caso são realizados com critério para a função objetivo tanto de minimização dos custos, tais como: mão-de-obra direta eindireta, matéria-prima e utilidades, quanto de maximização do lucro. Horizontes de até um mês de produção foram resolvidos de forma ótima.