Modelos e algoritmos para planejamento integrado na indústria da mineração

AUTOR(ES)

Bruno Santos Pimentel

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

18/03/2011

RESUMO

Neste trabalho desenvolvemos modelos e algoritmos para problemas de planejamento integrado de produção e logística na indústria da mineração. A partir de uma ampla revisão bibliográfica, aborda-se o conceito de Cadeia Global de Suprimentos da Mineração e discutem-se os principais problemas de Pesquisa Operacional sob a ótica da integração de decisões de planejamento. Decisões estratégicas são contempladas em um modelo de programação estocástica multiestágio para planejamento de capacidade da Cadeia Global de Suprimentos da Mineração. O modelo integra decisões de localização de instalações e projeto de redes considerando as economias de escala inerentes aos investimentos em capacidade. Um primeiro estudo indica direções para o desenvolvimento de heurísticas e algoritmos específicos para o problema por meio de uma avaliação empírica de diferentes parâmetros do pacote CPLEX. Em um segundo estudo, uma Heurística Lagrangiana é proposta para determinar, para instâncias maiores, boas soluções viáveis para o problema em um tempo razoável quando comparado ao CPLEX. Adicionalmente, a habilidade de se determinar boas soluções viáveis nos momentos iniciais do processo computacional é tratada em uma abordagem de busca local com fixação flexível de variáveis. Tal algoritmo também é avaliado comparativamente aos demais procedimentos de solução discutidos no texto. Decisões táticas, por sua vez, são abordadas em um modelo matemático para planejamento tático de vendas e operações. O modelo possui características de dimensionamento de lotes em um ambiente de rede, mas apresenta fluxos necessariamente inteiros (capacidades de trens e navios, por exemplo), níveis discretos de produção em minas e usinas de beneficiamento, além do desbalanceamento causado por perdas de massa inerentes ao beneficiamento de minérios e ao transporte de cargas em granel. Um conjunto de heurísticas Relax&Fix é desenvolvido para tentar resolver instâncias de tamanhos realistas. As estratégias propostas são capazes de produzir resultados melhores que o CPLEX para a maioria das instâncias, em especial para aquelas com horizontes de planejamento mais longos. O algoritmo de busca local com fixação flexível de variáveis também é avaliado em relação à sua habilidade de produzir boas soluções viáveis logo no início do processo computacional. Decisões operacionais, por fim, são brevemente abordadas por meio de um modelo programação inteira por metas que aborda o problema de programação integrada de curto prazo de operações de lavra, beneficiamento, estocagem e despacho de produtos de minério de ferro em um complexo minerador. O conceito de Valor da Solução Integrada é proposto como forma de quantificar os ganhos obtidos por meio do investimento na solução de um problema integrado e (potencialmente) mais complexo.

ASSUNTO(S)

computação teses. indústria mineral. teses. sistemas operacionais teses.

Documentos Relacionados

• Análise de modelos e práticas de planejamento e controle da produção na indústria farmacêutica
• Modelos de programação inteira mista para o planejamento do corte unidimensional de tubos metálicos na indústria aeronáutica agrícola
• Segurança e produção : um modelo para planejamento e controle integrado
• Segurança e produção: um modelo para o planejamento e controle integrado
• Processo integrado: biolixiviação e lixiviação química na indústria do zinco