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A matemática que traz resultados para indústrias de móveis

Pesquisa auxilia no problema de corte e aproveitamento dos painéis de madeira

 

Um dos problemas operacionais das empresas de pequeno e médio porte fabricantes de móveis é o corte de painéis retangulares de madeira mantidos em estoques em retângulos menores de acordo com uma demanda pré-especificada, um problema conhecido como o problema do corte de estoque bidimensional.

O tema foi atacado pela pesquisadora do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) Maria do Socorro Nogueira Rangel, do Departamento de Matemática Aplicada da Unesp de São José do Rio Preto. Ela coordena uma pesquisa que visa contribuir com a iniciativa de aumentar a produtividade e a qualidade da indústria moveleira.

Para chegar até o modelo que apresentasse as melhores soluções foram analisados padrões de corte adotados pela fábrica que participou da pesquisa e foi proposto um algoritmo para a geração de um conjunto de padrões de corte, mesclando adaptações a procedimentos clássicos da literatura com soluções novas e inovadoras.

Uma versão web do sistema já está em funcionamento e pode ser acessado de forma pública neste link.

“Testes apontaram economia por produto de até 3% nos cortes, no entanto, o que queremos é facilitar o processo de decisão destas empresa no que se refere ao problema de otimização combinatória porque o número de soluções possíveis é muito alto. Estas decisões muitas vezes são feitas de forma manual e o sistema contribui com mais agilidade e soluções eficientes”, comentou a pesquisadora.

Assista também ao vídeo sobre a pesquisa:

 

A matemática que traz resultados para indústrias de móveis

As pequenas e médias empresas que fabricam móveis geralmente encaram um problema operacional no processo: cortar os painéis retangulares de madeira em retângulos menores, de acordo com a demanda. Uma pesquisa coordenada por uma pesquisadora do CEPID - CeMEAI busca aumentar a produtividade e a qualidade desse setor da indústria. Conheça o trabalho: https://goo.gl/JfRQNW

Publicado por CEPID - CeMEAI em Quinta-feira, 2 de agosto de 2018

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Raquel Vieira - Comunicação CeMEAI

 

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Assessoria de Comunicação do CeMEAI: (16) 3373-6609

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Recentemente, divulgamos um convênio firmado entre o Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e o Serviço Autônomo de Água e Esgoto de São Carlos (SAAE), coordenado pela pesquisadora Maristela dos Santos, que desenvolveu um modelo matemático que serve como base de apoio para que os funcionários e tomadores de decisão tenham parâmetros precisos sobre o gerenciamento, por exemplo, das bombas de captação e distribuição de água.

Os resultados positivos do trabalho já podem ser confirmados na prática. O SAAE confirmou uma economia de pelo menos 10% na conta de energia elétrica podendo chegar a 1 milhão de reais de economia aos cofres do município em um ano.

O tema foi destaque do Diário Oficial de São Paulo nesta semana. Leia a matéria:

A matemática que economiza energia elétrica para fornecedoras de água

CeMEAI e SAAE São Carlos aprimoram parceria que otimiza operações

 

A maioria das empresas privadas ou públicas que fazem a gestão e fornecimento de água para os municípios brasileiros não tem uma tecnologia que otimize os processos de distribuição, resultando desta forma em economia de energia elétrica para as próprias empresas e ganhos ao meio ambiente.

É neste contexto que um grupo de pesquisadores coordenados pela professora do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC-USP), de São Carlos e pesquisadora do CEPID-CeMEAI, Maristela dos Santos trabalha.

“Desenvolvemos um modelo matemático que serve como base de apoio para que os funcionários/tomadores de decisão tenham parâmetros precisos sobre o gerenciamento, por exemplo, das bombas de captação e distribuição de água. Fazendo a operação do sistema de forma ótima, o resultado é a economia de energia elétrica e redução nos custos da empresa”, resumiu Maristela.

Saiba mais no vídeo:

 

A matemática que economiza energia elétrica para fornecedoras de água

A matemática está em todo lugar - até na economia de energia elétrica do SAAE São Carlos, empresa responsável pelo abastecimento de água na cidade. Entenda melhor essa história: https://goo.gl/ZjpofD

Publicado por CEPID - CeMEAI em Quarta-feira, 16 de maio de 2018

Otimização em prática: alunos da Poli resolvem problemas reais de empresas

Trabalhos foram orientados por pesquisadora do CeMEAI

 

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Fellipe (à esquerda) e Rodrigo foram orientados pela professora Débora Ronconi 


A matemática está presente na rotina de qualquer tipo de empresa. Seja na simples conta do troco do cliente ou em cálculos mais complexos, como a criação de modelos avançados para problemas específicos, a matemática aparece com frequência e pode ajudar – e muito – as organizações.

Na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), dois trabalhos recentes de conclusão de curso orientados pela professora Débora Ronconi representam muito bem essa colaboração da matemática no dia a dia das empresas. Para finalizar o curso de engenharia de produção, os alunos Rodrigo Redenschi e Fellipe Marcellino decidiram estudar problemas reais de instituições completamente diferentes.

Rodrigo trabalhou com uma grande empresa brasileira do setor de transportes. “A empresa realiza, mensalmente, mais de 300 rotas de transporte. Para cada uma dessas rotas, é necessário decidir qual é a melhor fornecedora a ser contratada, e essa decisão leva em conta diversos fatores – custo, qualidade, capacidade de transporte e demanda”, explica.

A solução encontrada por ele foi criar um modelo matemático que leva todas essas variáveis em consideração e, em dois minutos, determina a solução ótima – ou seja, a melhor possível – e que atende a todas as restrições impostas. “A empresa ficou muito satisfeita com os resultados do trabalho e, inclusive, pediu auxílio para testar novos cenários e implementar novas funcionalidades no modelo”, comemora.

Crescimento rápido – e planejado

O ramo de entregas a domicílio de alimentos saudáveis congelados é a área de atuação da startup Liv Up, empresa formada por ex-alunos da Poli e que contou com a ajuda de Fellipe para resolver um problema de logística. “A Liv Up está em uma fase de crescimento acelerado e precisa escalar suas operações para absorver o crescimento no número de clientes. Nesse contexto, a empresa elabora, todos os dias, um roteiro com a ordem das entregas de seus produtos aos clientes. Esse roteiro era feito manualmente e levava cerca de uma hora, além de ter problemas em relação a custo, nível de serviço e gestão”, conta.

Assim como Rodrigo, Fellipe utilizou conceitos de pesquisa operacional para automatizar o processo. Ele desenvolveu uma ferramenta de roteirização das entregas que, além de reduzir os custos e aumentar o nível do serviço, facilitou a gestão e diminuiu para 15 minutos o tempo total do processo. “A ferramenta foi implantada na startup e a empresa ficou muito satisfeita com os resultados. Eles também ficaram impressionados com a facilidade da ferramenta em simular cenários para as tomadas de decisão”, relata.

Conhecimento prático

A professora Débora é pesquisadora do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e tem experiência nesses esforços de aproximar a sala de aula do mercado. Ela já orientou trabalhos que estudaram, por exemplo, problemas de empresas da área de produção de fraldas e de indústrias de cosméticos. “Através dessas experiências, os alunos vivenciam o retorno que a aplicação da teoria pode gerar no dia a dia das empresas, além de desenvolverem capacidades para adequá-las ao problema real”, salienta a professora.

Para os alunos, a aplicação da teoria é uma fase importante no processo de aprendizado. “Acredito que em cursos muito teóricos os alunos sentem dificuldade em enxergar aplicações práticas da teoria, especialmente em disciplinas da área de exatas. É muito importante utilizar o conhecimento adquirido para resolver problemas reais e entender a importância de uma base teórica no mercado de trabalho”, opina Fellipe. “É muito gratificante poder aplicar, na prática, teorias aprendidas em sala de aula e perceber que elas agregam um imenso valor para qualquer empresa, seja ela grande ou pequena”, corrobora Rodrigo.

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Leonardo Zacarin - Comunicação CeMEAI

 

Mais informações

Assessoria de Comunicação do CeMEAI: (16) 3373-6609

E-mail: Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo.

IBILCE recebe pesquisador de universidade inglesa

Visita conta com palestra na próxima quarta-feira

 

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O Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE) da UNESP em São José do Rio Preto receberá, na próxima quarta-feira (12), o pesquisador Chandra Irawan, do Departamento de Matemática da Faculdade de Tecnologia de Portsmouth, na Inglaterra.

Irawan é membro do Centro de Pesquisa Operacional e Logística (CORL) da Universidade de Portsmouth e é especialista em técnicas multiobjetivo. A visita é consequência da aprovação do projeto de Irawan que foi aprovado pelo programa Research Mobility and Young Investigator Awards for UK Researchers in Brazil, uma chamada conjunta das fundações Newton Fund, FAPESP, CONFAP e UK Academies. Irawan ficará no Brasil durante todo o mês de abril trabalhando com a professora Helenice Silva, do Instituto de Biociências da UNESP em Botucatu e pesquisadora do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). O pesquisador também dará uma palestra no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos.

A palestra “An optimisation model for scheduling the decommissioning of an offshore wind farm” será realizada às 14h na sala 1N do Departamento de Matemática Aplicada (DMAP). O evento é aberto ao público e não é necessária inscrição prévia. Veja abaixo mais detalhes da apresentação:

Abstract

An optimisation model is proposed for scheduling the decommissioning of an offshore wind farm to minimise the total cost which is comprised of jack-up vessel, barge (transfer) vessel, inventory, processing, and on-land transportation costs. This paper also presents a comprehensive review of the strategic issues relating to the decommissioning process and scheduling models that have been applied to offshore wind farms. A mathematical model using mixed integer linear programming (MILP) is developed to determine the optimal schedule considering several constraints such as the availability of vessels and planning delays. As the decommissioning problem is challenging to solve, a matheuristic approach based on the hybridization of a decomposition approach and an exact method is also proposed to find the best solutions for the problems. A set of computational experiments has been carried out on two datasets to assess the proposed approaches.

Key words: Mathematical programming, Decomposition Method, Decommissioning Scheduling, Offshore Wind Farm, Renewable Energy Optimisation.

 

Biography

Chandra Irawan has been a research fellow in the Department of Mathematics at the University of Portsmouth involved in the Leanwind Project (EU 7th Framework Programme project) since September 2014. He holds a PhD in Management Science from University of Kent UK in 2014. He got his MSc and BSc in Industrial Engineering from Bandung Institute of Technology (ITB) Indonesia. His main Research Interests are in facility location problems, offshore wind farm, and meta-heuristic methods. He has published papers in various international journals such as The European Journal of Operational Research, Computers & Operations Research, Journal of Heuristics, Journal of Global Optimization, and Renewable Energy.

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Leonardo Zacarin - Comunicação CeMEAI

 

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Estudos em redes de distribuição de água são tema de workshop na USP em São Carlos

Evento é coordenado por pesquisadora do CeMEAI

 

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Na próxima quinta-feira (13), o Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos sediará o Workshop da Água, evento que tem por objetivo apresentar pesquisas e um software voltados a redes de distribuições de água.

O workshop é coordenado pela professora Maristela Oliveira dos Santos, do ICMC e pesquisadora do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), e será composto por três apresentações. Na primeira delas, o mestrando em Engenharia Hidráulica e Saneamento João Paulo Siqueira apresentará o software EPANET, utilizado para realizar modelagens hidráulicas de redes de água.

Na segunda apresentação, Siqueira mostrará um trabalho que utiliza um código escrito em Matlab para quantificar os vazamentos de uma rede de distribuição de água qualquer através da medição de pontos de pressão e vazão. O código utiliza o EPANET para calibrar a rede em questão.

Por fim, ao lado da professora Edilaine Martins Soler, da Unesp em Bauru, Maristela apresentará um modelo de programação inteira mista proposto para resolver um problema de rede de distribuição e captação de água. A ideia é determinar as políticas de acionamento de bombas para captação e distribuição de água visando a minimização dos custos com garantia no abastecimento de água para população e outras limitações da rede.

O evento tem início previsto para as 9h45 e será realizado na sala 4-111 do ICMC. O workshop é aberto ao público e não é necessária inscrição prévia.

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Leonardo Zacarin - Comunicação CeMEAI

 

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Pesquisador da Universidade de Portsmouth ministra palestra na USP em São Carlos

Apresentação será realizada no início da próxima semana

 

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Na próxima segunda-feira (10), o Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos receberá o pesquisador Chandra Irawan, do Departamento de Matemática da Faculdade de Tecnologia de Portsmouth, na Inglaterra.

Irawan é membro do Centro de Pesquisa Operacional e Logística (CORL) da Universidade de Portsmouth e é especialista em técnicas multiobjetivo. A visita é consequência do projeto de Irawan que foi aprovado pelo programa Research Mobility and Young Investigator Awards for UK Researchers in Brazil, uma chamada conjunta das fundações Newton Fund, FAPESP, CONFAP e UK Academies. Irawan ficará no Brasil durante todo o mês de abril trabalhando com a professora Helenice Silva, do Instituto de Biociências da UNESP em Botucatu e pesquisadora do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). O pesquisador também dará uma palestra no Instituto de Biociênicas, Letras e Ciências Exatas (IBILCE) em São José do Rio Preto.

A palestra “An integrated framework for maintenance scheduling and routing at an offshore wind farm” será realizada às 14h na sala 4-001 do ICMC. O evento é aberto ao público e não é necessária inscrição prévia. Veja abaixo mais detalhes da apresentação:

Abstract

The paper proposes a framework for the integration of tactical and operational optimisation models for the dynamic maintenance scheduling and routing at an offshore wind farm. The tactical optimisation Maintenance Scheduling Model (MSM) finds the optimal schedule for preventive maintenance for a medium-term (monthly) period. The operational Maintenance Routing Model (MRM) is a daily model-based optimisation which considers both preventive maintenance and corrective maintenance tasks. In the MRM, the turbines that need preventive maintenance tasks are determined by MSM whereas the corrective maintenance ones are based on updated information on a daily basis. The MRM aims to generate the optimal routes for the crew transfer vessels to service the turbines along with the number of technicians required for each vessel. In case that in the solution generated by MRM there are some turbines that cannot be maintained due to lack of resources, the monthly maintenance activities are rescheduled by solving the MSM considering the delayed turbines. We develop a mixed integer linear program (MILP) for each model (MSM and MRM) which considers several constraints such as the availability of vessels, the specification of the vessel, and the number of technicians available at the O&M base. The MRM needs to be solved quickly as this model deals with daily maintenance activities. Therefore, we also propose two alternative solution methods for this problem which are based on Dantzig-Wolfe decomposition method and matheuristic approach. The computational analysis reveals that the proposed solution methods produce competitive solutions compared to the exact method.

Key words:  Maintenance scheduling, routing problem, offshore windfarm.

Biography

Chandra Irawan has been a research fellow in the Department of Mathematics at the University of Portsmouth involved in the Leanwind Project (EU 7th Framework Programme project) since September 2014. He holds a PhD in Management Science from University of Kent UK in 2014. He got his MSc and BSc in Industrial Engineering from Bandung Institute of Technology (ITB) Indonesia. His main Research Interests are in facility location problems, offshore wind farm, and meta-heuristic methods. He has published papers in various international journals such as The European Journal of Operational Research, Computers & Operations Research, Journal of Heuristics, Journal of Global Optimization, and Renewable Energy.

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Leonardo Zacarin - Comunicação CeMEAI

 

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Software FundiAção: Cargas é apresentado a empresários

Ferramenta é resultado de pesquisa sobre otimização dos fornos em fundições

 

A pesquisadora Franklina Toledo, do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CEPID-CeMEAI), promoveu, em um dos auditórios do ICMC, uma transmissão para apresentar a empresários do ramo de fundição, o software FundiAção: Cargas.

A ferramenta é resultado de uma pesquisa que conta com o apoio da FAPESP e tem como principal aplicação a combinação de produtos para fornadas de diferentes ligas e itens produzidos em fundições. O programa auxilia a encontrar a melhor combinação a fim de aproveitar de forma eficiente toda capacidade dos fornos.

O trabalho já está disponível para interessados que podem entrar em contato com a pesquisadora pelo email Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo.. Veja como o sistema funciona:

 

O software FundiAção: Cargas, que tem como principal aplicação a combinação de produtos para fornadas de diferentes ligas e itens produzidos em fundições, foi apresentado a empresários do ramo na última quarta-feira. Veja como o sistema funciona: https://goo.gl/ZALSYR

Publicado por CEPID - CeMEAI em Sexta, 16 de dezembro de 2016

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Raquel Vieira - Comunicação CeMEAI

 

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jornal unicamp

Um modelo matemático desenvolvido na Unicamp pode ajudar os produtores da avicultura de corte do país no melhor controle das condições climáticas às quais as aves são expostas dentro de um aviário. Desenvolvido pela matemática Denise Trevisoli Detsch, o modelo prevê, em tempo real, a temperatura interna do aviário, evitando o chamado estresse térmico do animal. Os ganhos são o bem-estar animal, aumento de produtividade, economia de energia e menor desgaste de equipamentos.

 

CLIQUE AQUI para ler a notícia completa!

Íntegra: Seminário de Coisas Legais - A matemática da tomografia computadorizada

 

Na última sexta, o professor Elias Helou Neto, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/USP) e do CEPID - CeMEAI, falou sobre a matemática da tomografia computadorizada no Seminário de Coisas Legais. Assista à íntegra do evento:

 

Na última sexta, o professor Elias Helou Neto, do Icmc Usp e do CEPID - CeMEAI, falou sobre a matemática da tomografia computadorizada no Seminário de Coisas Legais. Assista à íntegra do evento:

Publicado por CEPID - CeMEAI em Quinta, 9 de junho de 2016
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