Utilização do modelo de otimização de corte unidimensional para aumento da eficiência do processo de pintura em uma indústria moveleira

Abstract

Um dos processos industriais que compõem uma indústria moveleira é o processo de pintura, geralmente composto por uma esteira na qual as peças são colocadas para que sejam pintadas. O objetivo do presente estudo é permitir o aprimoramento da etapa produtiva de pintura realizada em uma indústria moveleira da Serra Gaúcha a partir do desenvolvimento e aplicação de um modelo de otimização. Devido à forma como é realizado o processo de pintura, o emprego do modelo de otimização para solução do problema de corte unidimensional se mostra adequado. Para aplicação da solução da otimização, foi desenvolvida uma rotina em Python para geração dos padrões de corte, além da utilização do sistema CPLEX para obtenção das soluções otimizadas. O estudo conduzido foi dividido em duas etapas, na primeira etapa foram gerados os resultados da otimização para cinco cenários reais de produção e, na segunda etapa, foi realizado um comparativo com os desempenhos reais. Neste comparativo, obteve-se um ganho geral de aproximadamente 64 % na redução do desperdício observado na organização das peças na esteira de pintura. Como a realização do estudo, foi possível observar que a aplicação da otimização no processo de pintura apresenta um alto potencial de ganhos, com redução de desperdícios e consequente aumento de produtividade.

Use of the one-dimensional cutting stock optimization model to increase efficiency of painting process in a furniture industry

Abstract: One of the industrial processes that make up a furniture industry is the painting process, generally consisting of a conveyor belt on which the pieces are placed to be painted. The objective of the present study is to allow the improvement of the painting production stage carried out in a furniture industry in Serra Gaúcha through the development and application of an optimization model. Due to the way the painting process is carried out, the use of an optimization model to solve the one-dimensional cutting stock problem is appropriate. To apply the optimization solution, a Python routine was developed to generate cutting patterns, in addition to using the CPLEX system to obtain optimized solutions. The study conducted was divided into two stages, in the first stage the optimization results were generated for five real production scenarios, in the second stage, a comparison was made with the real performances. In this comparison, an overall gain of approximately 64 % was achieved in reducing waste observed when organizing parts on the painting mat. As the study was carried out, it was possible to observe that the application of optimization in the painting process presents a high potential for gains, with a reduction in waste and a consequent increase in productivity.