Um estudo sobre modelos matemáticos de otimização para atividades da cadeia de produção da cana-de-açúcar

Abstract

A cana-de-açúcar é um produto de grande relevância econômica, utilizada como matéria-prima para a produção de diversas qualidades de açúcar, etanol combustível, bebidas alcoólicas e energia elétrica. Além disso, o bagaço resultante da moagem da cana pode ser utilizado a obtenção de produtos como papel, plásticos e lenha ecológica. Com o aumento das demandas e a queda nos preços dos produtos finais, a utilização de modelos matemáticos de otimização tem sido uma forma de aumentar a rentabilidade da produção e melhorar o aproveitamento dos recursosdisponíveisemcadaetapadacadeiadesuprimentosdacana-de-açúcar. Neste trabalho apresentamos uma revisão bibliográfica sobre aplicações de modelos de otimização linear à produção da cana-de-açúcar, desde o plantio da cana até a sua utilização como matéria-prima na indústria. A cadeia de suprimentos da cana é descrita em cada uma das suas etapas, e são apresentados modelos de otimização para o suporte à tomada de decisões em cada uma destas etapas. Através deste estudo, foi possível observar que a maioria dos modelos propostos na literatura trata apenas dos estágios de plantio, colheita e transporte da matéria-prima, com pouca atenção para o planejamento do processamento industrial e da distribuição dos produtos finais. Outro aspecto pouco explorado na literatura é a integração de decisões das diferentes etapas da produção, importante para um tratamento mais completo dos problemas encontrados.

Sugarcane is a product of great economic relevance, used as raw material to produce different kinds of sugar, ethanol fuel, alcoholic beverages and electricity. Moreover, the bagasse remaining from the milling process can be used to produce paper, plastics and briquettes. With the growth of the demands and the fall of final products prices, the use of mathematical optimization models has been a way to improve the profitability and improve the use of the available resources at each stage of the sugarcane supply chain. In this work we present a review of applications of linear optimization models to the production of sugarcane. The sugarcane supply chain is described in each of it’s stages, and mathematical optimization models are presented to the decision support at each stage of the chain. Through this study we observed that most of the optimization models proposed in the literature deal with just the planting, harvesting and transporting stages, with low attention to the industrial processing and the distribution of the final products. Another aspect under explored is the integration of the decisions over the different stages of the sugarcane supply chain, which is important to obtain a more complete treatment of the problems involved.