Modelos de fluxo em arcos para o problema de corte de estoque com modos alternativos de manufatura

Abstract

O problema de corte de estoque (PCE) apresenta importância reconhecida e crescente, tanto no meio acadêmico, como industrial. Por estar tipicamente imerso em processos produtivos, diversas características operacionais peculiares podem ser verificadas em diferentes sistemas de produção. Esta dissertação propõe-se a contribuir no estudo de uma característica operacional e sua integração com processos de corte unidimensionais, motivado por um estudo anterior: o problema de minimização de custos com modos alternativos de produção. Uma das maneiras de utilizar modos alternativos de manufatura se encontra quando um único produto pode ser produzido com diferentes materiais. O objetivo deste trabalho consiste em reformular o problema de corte de estoque com modos alternativos de manufatura, proposto na literatura, utilizando outros modelos baseados em fluxo em arcos, e realizar estudos de desempenho com o intuito de analisar os modelos propostos. Resultados computacionais da comparação dos modelos são apresentados utilizando instâncias aleatórias encontradas na literatura, as quais foram geradas com base nos dados coletados em uma indústria de construção civil. Este estudo traz contribuições teóricas e práticas, facilitando a visualização dos principais avanços nessa área. Particularmente, esta dissertação contribui com o desenvolvimento da literatura sobre PCE e modos alternativos de manufatura.

The cutting stock problem (CSP) has a recognized and rising importance. Being present in different production processes, several operational features can be noticed in varied production systems. In this work, we propose a contribution to the study of an operational characteristic and its integration with one-dimensional cutting processes, motivated by a previous study: the problem of minimizing the total raw material costs with alternative production modes. One of the ways to use alternative production modes is when a product can be manufactured with different materials. This work aims to reformulate the cutting stock problem with multiple manufacturing modes found in the literature using arc flow-based models and carry out performance studies in order to analyze the proposed models. Computational results comparing the models are presented using random instances found in the literature, which were generated based on the data from a civil construction industry. This study brings theoretical and practical contributions, facilitating the visualization of the main advances in this area. In particular, this work contributes to the development of the literature on CSP and the multiple manufacturing modes.