Title

DO DESPERDÍCIO À EFICIÊNCIA: OTIMIZAÇÃO DE CORTES POR PROGRAMAÇÃO LINEAR

FROM WASTE TO EFFICIENCY: CUTTING OPTIMIZATION USING LINEAR PROGRAMMING

Authorship

FRAGA, BRUNO VALLADÃO; RODRIGUES, MARCEL; SANTOS, LUCAS CAUS; NEY, VITOR; MOSCA, RAFAEL; MARQUES, FERNANDO; MILANEZ, EDUARDO

FRAGA, BRUNO VALLADÃO

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SANTOS, LUCAS CAUS

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NEY, VITOR

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MOSCA, RAFAEL

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MARQUES, FERNANDO

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MILANEZ, EDUARDO

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DOI

10.5151/2594-5335-41989

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Abstract

Este trabalho apresenta a reformulação e a implementação de um novo otimizador de cortes para as Máquinas de Lingotamento Contínuo (MLCs) da ArcelorMittal Tubarão. A iniciativa surgiu da necessidade de superar as limitações do otimizador preexistente, que gerava perdas de rendimento, e foi viabilizada pela recente modernização e harmonização dos sistemas de Nível 2 das MLCs. A abordagem adotada consistiu na aplicação de Técnicas Avançadas de Programação Linear, desenvolvendo uma robusta modelagem matemática que incorpora as complexas restrições do processo produtivo e as especificações dos pedidos dos clientes. A função objetivo central do modelo foi a minimização da perda de aço bom, assegurando a máxima eficiência no processo. A arquitetura final da solução destaca-se pela integração total do solver Google OR-Tools com os sistemas de Nível 2, proporcionando uma ferramenta computacionalmente eficiente e precisa para a tomada de decisões de corte em tempo real. Os resultados esperados com a implementação deste novo otimizador são a redução substancial das perdas de aço, o aumento do rendimento global do processo de lingotamento e corte, e uma maior conformidade com as exigências de qualidade e dimensional dos produtos. Além dos ganhos diretos em eficiência e economia, a nova plataforma otimizada representa um avanço significativo na capacidade de resposta às demandas do mercado e na sustentabilidade operacional da empresa.

THIS WORK PRESENTED THE REFORMULATION AND IMPLEMENTATION OF A NEW CUTTING OPTIMIZER FOR ARCELORMITTAL TUBARãO'S CONTINUOUS CASTING MACHINES (CCMS). THIS INITIATIVE AROSE FROM THE NEED TO OVERCOME THE LIMITATIONS OF THE PRE-EXISTING OPTIMIZER, WHICH LED TO SIGNIFICANT YIELD LOSSES, AND WAS MADE POSSIBLE BY THE RECENT MODERNIZATION AND HARMONIZATION OF THE CCMS' LEVEL 2 SYSTEMS. THE ADOPTED APPROACH INVOLVED THE APPLICATION OF ADVANCED LINEAR PROGRAMMING TECHNIQUES, DEVELOPING A ROBUST MATHEMATICAL MODEL THAT INCORPORATES THE COMPLEX CONSTRAINTS OF THE PRODUCTION PROCESS AND CUSTOMER ORDER SPECIFICATIONS. THE CORE OBJECTIVE FUNCTION OF THE MODEL WAS THE MINIMIZATION OF GOOD STEEL LOSS, ENSURING MAXIMUM EFFICIENCY IN RAW MATERIAL UTILIZATION. THE FINAL SOLUTION ARCHITECTURE IS NOTABLE FOR THE FULL INTEGRATION OF THE GOOGLE OR-TOOLS SOLVER WITH THE LEVEL 2 SYSTEMS, PROVIDING A COMPUTATIONALLY EFFICIENT AND PRECISE TOOL FOR CUTTING DECISION-MAKING. THE EXPECTED OUTCOMES FROM THE IMPLEMENTATION OF THIS NEW OPTIMIZER INCLUDE A SUBSTANTIAL REDUCTION IN MATERIAL LOSSES, AN INCREASE IN THE OVERALL YIELD OF THE CASTING AND CUTTING PROCESS, AND GREATER COMPLIANCE WITH PRODUCT QUALITY AND DIMENSIONAL REQUIREMENTS. BEYOND THE DIRECT GAINS IN EFFICIENCY AND ECONOMY, THE NEW OPTIMIZED PLATFORM REPRESENTS A SIGNIFICANT ADVANCE IN RESPONSIVENESS TO MARKET DEMANDS AND, IN THE COMPANY’S, OPERATIONAL SUSTAINABILITY, SOLIDIFYING ARCELORMITTAL TUBARãO AS A REFERENCE IN STEELMAKING PROCESS OPTIMIZATION.

Keywords

Otimização de Cortes, Programação Linear, Google OR-Tools, Rendimento de Aço, Eficiência Produtiva,