Minimização de desperdício de estoque de corte
Este exemplo mostra um modelo de otimização de corte desenvolvido para minimizar o desperdício ao cortar barras de reforço de comprimentos retos. O modelo pega os comprimentos e quantidades de barras necessários, compara-os com os comprimentos de estoque disponíveis e determina os padrões de corte que satisfazem a demanda, minimizando o desperdício de sobras.
Para resolver o problema de forma eficiente, usamos um algoritmo de geração de padrões muito rápido para enumerar todos os padrões de corte viáveis, resolvemos primeiro a relaxação LP para obter um limite rápido e um ponto de partida e, em seguida, resolvemos o modelo final como um programa inteiro para que o plano de corte recomendado seja totalmente implementável na prática.
No exemplo mostrado, o modelo reduziu o desperdício de aproximadamente 6-8% no planejamento convencional para cerca de 0,5%. Isso representa uma redução aproximada de 85-94% nos resíduos, o que pode fazer uma diferença muito significativa em projetos onde grandes volumes de aço para reforço estão sendo adquiridos e processados.
Em termos de custos, o valor dessa melhoria depende diretamente dos gastos com aço. Como exemplo indicativo, se um projeto comprar 1 milhão de dólares em barras de reforço, o desperdício de 6-8% representa cerca de 60.000 a 80.000 dólares de perda de material, enquanto o desperdício de 0,5% representa cerca de 5.000 dólares. Isso implica uma economia de cerca de US$ 55 mil a US$ 75 mil somente em aço. Economias adicionais também podem advir da redução do manuseio, transporte, armazenamento e retrabalho operacional de sucata. As economias reais irão variar dependendo dos preços do aço, dos volumes de aquisição e das condições do local.
O modelo fornece uma maneira prática de converter planos de corte em resultados comerciais mensuráveis. Em vez de depender de tentativa e erro manual, ele gera combinações de corte que melhoram a utilização de materiais, reduzem desperdícios evitáveis e apoiam planejamento e relatórios mais consistentes em todo o fluxo de trabalho de fabricação.