Otimização e Pesquisa Operacional
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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Assessoria de Comunicação do CeMEAI: (16) 3373-6609
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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.
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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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A Matemática por trás da produção de fraldas
Como a Pesquisa Operacional pode ajudar a vida dos empresários do ramo
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Se você tem filhos, fica mais fácil entender o texto a seguir. Ao ir ao supermercado atrás de fraldas, não há como não comprar uma, já que a criança está à espera dela. Não tem como adiar. Por isso, o produto é considerado altamente substituível: se você não achar a da marca preferida na prateleira, leva de outra. É fato. Para quem tem empresa de fraldas, é essencial ter também o produto sempre disponível aos consumidores. Ou perde para a concorrência.
Se a fralda não pode faltar, a produção tem que estar bem planejada. Foi pensando nisso que André Possatto, Engenheiro de Produção recém-formado pela Escola Politécnica da USP, desenvolveu, junto a Débora Ronconi, pesquisadora do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), um modelo matemático de sequenciamento e dimensionamento da produção de fraldas que chega a resultados muito próximos da solução considerada ideal. A série de equações do modelo de programação linear inteira mista teve como objetivo principal reduzir o tempo gasto com o setup das máquinas, ou seja, o tempo gasto para mudar a preparação destas máquinas e passar a fazer outro tipo de fralda.
Várias restrições foram levadas em consideração: a demanda deve ser atendida e as máquinas têm velocidades diferentes. Têm mudanças, por exemplo, de acordo com o tipo de fralda (simples, especial, super especial etc.), com o tamanho dela (RN, P, M, G, GG etc.) e com o tamanho do pacote em que ela será embalada. E se o mês tem 30 dias, é preciso levar em conta também que o máximo que a máquina trabalha são 24 horas por dia. Mais que isso, foge à realidade. O estudante explica que usou dois tipos de variáveis para definir a função objetivo do modelo: as reais (que vão de menos infinito até infinito e têm todos os valores fracionários nesse meio) e as binárias (zero-um).
Os dados reais cedidos em sigilo por uma empresa da área de higiene foram utilizados. Um software já conhecido (CPLEX) ia rodar o modelo. Para se ter ideia, em um dos testes, depois de 14 horas, o computador não tinha mais memória para seguir adiante. Então, André fez algumas adaptações: “Tive que simplificar, abrir mão de certa flexibilidade para conseguir que ele fosse executado. As alterações trazem dificuldades no pós-processamento, mas a solução final é tão boa quanto a do modelo anterior. Fui pesquisar, estudei, fiz várias tentativas para achar a melhor solução”. E o resultado foi compensador e considerado um grande diferencial do projeto. “Eu consigo em 10 minutos uma solução muito boa, melhor do que a utilizada atualmente, com uma redução de 21% no tempo total gasto com a preparação das máquinas, o setup total”, conclui.
Na prática, mensalmente, o programador da empresa entra com os dados (quantas fraldas de cada tipo, qual a embalagem, o tamanho do pacote) e o programa vai dizer qual a sequência a ser usada em cada máquina. “Ele simplesmente coloca os dados e a resposta sai”, explica André, que teve contato com a empresa por meio de um ex-estudante da graduação que atualmente é um dos funcionários da gerência. André esteve na planta da fábrica, conversou com o pessoal, tirou dúvidas e chegou à conclusão de que este era um problema interessante para ser tratado. Agora, André está no mercado de trabalho, mas, daqui a uns dois anos, planeja um mestrado. Ele afirma que dá para melhorar o modelo, mas o avanço dificilmente seria significativo. Se fosse para ir além, compensa mais adaptar o modelo para outras linhas de produção, como a de absorventes íntimos, porque, para a empresa, os resultados obtidos atualmente já são bastante satisfatórios. O modelo também está bem próximo de outros problemas encontrados na literatura de sequenciamento.
Outro diferencial notado por ele foi em uma das análises de sensibilidade. Ele considerou os três setups de máquinas: o para alterar o tamanho da fralda (12 horas), o para o tipo de fralda (seis horas) e o para o tamanho da embalagem (quatro horas). Verificou em qual desses setups poderia reduzir o tempo (em um terço) para ter maior impacto no tempo total gasto na produção. A princípio, o óbvio seria a redução do tempo de preparação de máquina que demora mais (12h), mas a resolução do modelo mostrou que o maior impacto seria obtido na redução do setup intermediário (de 6 horas para 4 horas) devido a sua maior frequência.
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 especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.
As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.
Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).
Assessoria CEPID-CeMEAI
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A matemática que soluciona problemas da indústria de cosméticos
Pesquisadora do CeMEAI orientou projeto na área
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O tema surgiu por acaso. O projeto, intitulado “Revisão da Malha Logística em uma empresa se Cosméticos”, foi desenvolvido pelo Engenheiro de Produção Eduardo Maroco Neto, recém-formado pela POLI/USP, junto à pesquisadora do CeMEAI Débora Ronconi.
Eduardo fazia um estágio na área de marketing em uma grande empresa do ramo e aproveitou para conversar com funcionários e ver possíveis abordagens para o estudo. A ideia inicial era fazer algo na área de operações dentro da fábrica. Porém, na logística, depois de ter acesso a dados e analisar resultados, percebeu que a indústria tinha um problema na entrega dos produtos. A demora acabava suprimindo um potencial de crescimento de receita.
Autorizado pela empresa - desde que mantivesse a maior parte dos dados em sigilo – Eduardo passou a pesquisar soluções. “Usei técnicas de pesquisa operacional para decidir entre avançar ou não o estoque de algumas lojas que eles tinham, para fazer com que o produto estivesse mais próximo dos consumidores e para ver se, com isso, a receita aumentava”, explica Eduardo. A empresa tem 24 lojas em vários estados brasileiros. Junto a Débora, o aluno construiu um modelo matemático que levou em conta duas restrições: a demanda de cada estado e a capacidade das lojas de receber o aumento de estoque. “Com o resultado que a gente obteve, valia a pena avançar o estoque em 14 das 24 lojas. Isso geraria um aumento de caixa de 7% para a empresa. O novo modelo também mostrou que a entrega era feita em apenas 8,9% do volume total da empresa. Então, era possível de ser expandido em até 11 vezes e a empresa ainda seria capaz de suportar”, complementa Eduardo.
Foi feito um projeto-piloto pra saber se a redução do tempo de entrega alterava a receita da fábrica de cosméticos. Foi concluído que era possível diminuir em até seis dias o prazo para o recebimento do produto, aumentando em cerca de 38% a receita. Mas, para ter esse lucro adicional, investimentos seriam necessários. O estudo avançou para a contabilidade. Eram 14 lojas e o investimento deveria ser da ordem de 12 milhões de reais. “Só que a empresa me disse que só tinha três milhões de reais por semestre. Uma análise de payback tornou possível saber em quais lojas o investimento deveria ser feito primeiramente, não excedendo o valor semestral estipulado. Foram selecionadas as unidades que tinham tempo de retorno menor", conta.
Para as lojas que receberiam avanço de estoque, a pesquisa também analisou a viabilidade de fazer um segundo pavimento no prédio ou comprar um terreno vizinho a ele. E o quanto valia a pena gastar em um investimento vertical ou na aquisição do terreno, com pagamento de três a cinco anos para cada uma das 14 lojas.
Eduardo ressalta que o trabalho ficou até melhor do que o esperado e que foram seis meses intensivos de relacionamento direto com a empresa. Ele não imaginava chegar a um nível tão detalhado de soluções. O modelo de estoque desenvolvido pode ser aplicado em outras fábricas de outros setores. Ele acredita que a metodologia empregada para a resolução do problema ficará como um legado para a empresa, que nunca tinha utilizado essa abordagem nas decisões estratégicas. “Uma coisa que eu acredito que tenha ficado de legado para a empresa foi uma mudança de visão, porque eles não levavam em consideração a otimização do modelo para a análise de sensibilidade. Eles usavam variações de cenários e viam qual era o melhor. Isso, a partir de agora, está fora de cogitação”, conclui o recém-formado.
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Software livre traz novidades nas simulações de dinâmica molecular
Packmol foi desenvolvido por pesquisadores do CeMEAI
Um programa desenvolvido por pesquisadores do CEPID - CeMEAI e do eScience trouxe novidades na área de simulações de dinâmica molecular. Entenda como o Packmol funciona: http://goo.gl/ItVxL0
Publicado por CEPID - CeMEAI em Quarta, 9 de dezembro de 2015
Um programa de computador desenvolvido por pesquisadores do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e do Centro de Pesquisa em Engenharia e Ciências Computacionais (CCES) criou novas perspectivas para a área das simulações de dinâmica molecular. Desde 2005, o Packmol facilita a vida de quem precisa simular o comportamento de moléculas em ambientes complexos.
“As simulações servem para entender como as moléculas funcionam, com resolução atômica. É como se déssemos um zoom em qualquer objeto: vemos todas essas moléculas, átomo por átomo, e entendemos quais são suas propriedades”, conta o professor Leandro Martínez, do Instituto de Química da Unicamp.
Leandro desenvolveu o Packmol ao lado de seu pai, José Mario Martínez, que é professor do Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica (IMECC), também da Unicamp, e de Ernesto Birgin, do Instituto de Matemática e Estatística (IME) da USP em São Paulo. José Mario e Ernesto, que são pesquisadores do CeMEAI, foram responsáveis pelos métodos matemáticos do programa, cuja grande inovação é a facilidade de dispor as moléculas para dar início a simulações de sistemas complicados.
“Estamos acostumados a ouvir que é possível prever a trajetória de planetas ao longo do tempo se soubermos a posição inicial dos planetas e como eles interagem entre si. O que a gente faz numa simulação de dinâmica molecular é exatamente a mesma coisa. Precisamos saber as posições iniciais das moléculas e como elas se comportam, e o Packmol cria a posição espacial de todos os átomos no espaço”, esclarece Leandro.
“Basicamente, para isso, resolvemos problemas de empacotamento. Antes do Packmol, o início das simulações de dinâmica molecular era feito manualmente. O pesquisador ficava na frente do computador colocando as moléculas e tentando satisfazer uma série de restrições. O Packmol automatizou essa tarefa”, resume Ernesto.
Para desenvolver os modelos matemáticos, Leandro, José Mario e Ernesto encararam o problema físico-químico, que envolve as moléculas, como um problema de empacotamento. Empacotar é um problema de otimização, a área de especialidade de José Mario e Ernesto na matemática.
“Você empacota quando faz as malas para uma viagem, porque você coloca objetos dentro da mala de uma maneira que eles caibam. Se você empacota mal, os objetos não cabem”, explica José Mario.
O programa é resultado da integração entre as áreas da matemática, representada por José Mario e Ernesto, e da físico-química, na qual trabalha Leandro, que também é pesquisador do CCES. “Essas colaborações que a gente tem com a matemática são importantes, porque correlacionam o nosso trabalho, que é de bioquímica computacional, com a parte de otimização, de matemática, que está relacionada ao CeMEAI”, relata Leandro.
Os artigos científicos referentes ao Packmol têm recebido muitas citações. O primeiro deles, de 2003, tem em torno de 150. O mais divulgado, de 2009, foi citado cerca de 500 vezes.
O Packmol é distribuído na forma de software livre e, nos dez anos de existência, já foi baixado cerca de 14 mil vezes por pesquisadores de mais de 100 países. O download é grátis e pode ser feito no site do programa.
Sobre o CeMEAI
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Pesquisa possibilita tomografias mais rápidas e mais precisas
Usando um acelerador de partículas, estudo faz reconstruções detalhadas das imagens
Em parceria com o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, pesquisadores do CEPID - CeMEAI utilizam acelerador de partículas para realizar tomografias. Entenda:
Publicado por CEPID - CeMEAI em Quinta, 22 de outubro de 2015
Na cidade de Campinas (SP), o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) abriga quatro laboratórios. Em um deles – o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) – é desenvolvida uma pesquisa que utiliza o maior acelerador de partículas da América Latina para realizar tomografias.
O estudo é feito em parceria com o Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CEPID-CeMEAI) e utiliza a luz síncrotron, um tipo de radiação eletromagnética gerada pelo acelerador, para fazer as análises. Uma das diferenças para um tomógrafo convencional é que, nessa pesquisa, o que gira é o objeto dentro do tomógrafo.
As reconstruções das imagens internas começam na emissão da luz síncrotron. Quando os feixes incidem no objeto, ele é dividido virtualmente em 2048 camadas. Cada uma dessas camadas é uma imagem com quatro milhões de pontos (pixels), que, quando observados em três dimensões, são chamados de voxels. Cada voxel é um cálculo a ser feito para reconstruir a imagem.
Segundo o pesquisador do CeMEAI Elias Helou Neto, a pesquisa busca melhorar a análise dos voxels. “Nós queremos modelos mais sofisticados, com métodos que precisem de poucas iterações para convergir em uma solução boa, e em que cada uma dessas iterações tenha um custo computacional reduzido”, explica.
O diretor científico do LNLS, Harry Westfahl, ressalta outra diferença para um tomógrafo convencional. “No tomógrafo de hospital, você tem objetos grandes e faz tomografias com voxels da ordem de milímetros. Aqui, os objetos são pequenos e os voxels são da ordem de mícrons”, afirma.
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Otimização de bombas de água vai permitir economia de energia em São Carlos
Projeto entre o SAAE e o CeMEAI usa a Matemática pra a tomada de decisões
O CEPID - CeMEAI tem uma parceria com o SAAE São Carlos para otimizar a utilização das bombas de água e economizar energia elétrica. Entenda o projeto: http://goo.gl/mO2e3d
Publicado por CEPID - CeMEAI em Quarta, 14 de outubro de 2015
Pesquisadores do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) fazem um estudo, em parceria com o SAAE São Carlos, que pode resultar em uma economia de energia elétrica para a empresa. De dez anos para cá, outras pesquisas do tipo já foram feitas, mas os modelos matemáticos desenvolvidos não incluíam os rios (Córrego Monjolinho e Ribeirão do Feijão) nem as bombas de distribuição. Outra novidade é que apenas parte do sistema foi escolhida como alvo dos cálculos nesta primeira etapa. Os professores envolvidos vão trabalhar com dados reais da Estação de Tratamento de Água (ETA) da Carlos Botelho – o maior sistema do município – interligado aos reservatórios da Vila Nery, da Vila Alpes, Rui Barbosa e Boa Vista. “Esperamos pelo menos uma redução de 20% na nossa tarifa de energia elétrica”, diz Maurício Hermann dos Santos, chefe do setor de abastecimento do SAAE.
A pesquisa é coordenada por Maristela Oliveira dos Santos, professora do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos. O grupo tem ainda o professor aposentado do Instituto, Marcos Arenales, a professora do Departamento de Matemática da Unesp de Bauru, Edilaine Martins Soler, e o professor José Carlos Vieira Júnior, do Departamento de Engenharia Elétrica da USP. Maristela explica que a ideia é otimizar a utilização das bombas, para que elas funcionem apenas em momentos considerados essenciais. Os professores fizeram reuniões com representantes do SAAE e conheceram detalhadamente o processo de captação e distribuição de água no município. Eles também tiveram acesso aos dados. “Nós representamos todas essas decisões de ligar as bombas e distribuir água por meio de variáveis matemáticas. E as relações entre as bombas, reservatórios e a população a gente representa por meio de equações matemáticas”, diz a professora.
O SAAE tem atualmente 96.500 clientes e acredita que a parceria com o CeMEAI sirva não só para diminuir os gastos, mas principalmente para auxiliar nas ações evitando o desabastecimento da população. “Há um tempo a gente não tinha uma visão de como administrar a parte de abastecimento juntamente com a parte de controle de energia elétrica. Os professores vão direto ao ponto em que a gente sente dificuldade. E esse trabalho pra nós está sendo de grande valia”, acrescenta Maurício.
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CeMEAI ajuda a otimizar cargas em fundição de pequeno porte em São Carlos
Pesquisadores desenvolveram um software que diminui o tempo para planejar as cargas do forno
Uma parceria feita entre pesquisadores do CeMEAI e a Fultec Inox, fundição de pequeno porte, localizada no Distrito Industrial de São Carlos, garantiu uma redução considerável no tempo gasto para selecionar as peças para cada fusão no forno da empresa. Antes o processo era feito manualmente e levava em média duas horas para ser concluído. Agora, demora no máximo cinco minutos.
Esta grande redução tem explicação: os pesquisadores visitaram a empresa, conheceram todo o processo de fundição, acompanharam as etapas e tiveram acesso a informações fornecidas pela indústria. Com os dados em mãos e coordenados pela professora do ICMC/USP e pesquisadora do CeMEAI Franklina Toledo, eles começaram um estudo para analisar como seria possível melhorar a ocupação do forno e garantir menos perdas nas peças.
Com o apoio da FAPESP e da então bolsista da FAPESP Viviane Tonaki, que é formada em Ciências da Computação e Mestre em Matemática Computacional, foi desenvolvido um software que facilita toda a operação. Viviane explica o funcionamento do software. “Ele programa quais peças precisam ser feitas em quais cargas e também a quantidade dessas peças. Aí, o programador tem a possibilidade de alterar as cargas sugeridas, essa programação, e quando estiver tudo certo esse resultado é integrado ao software de processamento já existente na fundição”, explica. Este trabalho foi desenvolvido com base em pesquisas anteriores, como o mestrado de Victor Camargo, que hoje é professor da Universidade Federal do Triângulo Mineiro, e o trabalho de conclusão de curso de Leandro Mattiolli.
Marcos Arenales, professor aposentado do ICMC/USP, foi quem há mais de dez anos conversou com o dono da fundição para que uma parceria começasse. A conversa se transformou em um projeto de iniciação científica de uma aluna do ICMC, mas, naquela época, o planejamento de ligas metálicas desenvolvido acabou não sendo usado. Este contato também deu origem ao doutorado de Silvio Araujo, hoje professor do IBILCE/UNESP e também pesquisador do CeMEAI.
A ideia agora, com a parceria feita e os resultados já comprovados, é registrar o software, que, na opinião dos pesquisadores envolvidos, poderia ser utilizado por outras empresas do ramo. Silvio Araujo também concorda. “É possível que seja estendido para outras fundições de mercado que tenham o mesmo perfil. Quanto à extensão para fundições maiores, fundições cativas, as adaptações talvez tenham que ser um pouco maiores, mas acredito também ser possível", finaliza.
Confira a reportagem sobre a parceria entre o CEPID - CeMEAI e a Fultec Inox! Um software desenvolvido pelos pesquisadores do Centro permitiu reduzir de duas horas para cinco minutos uma das etapas do processo de fundição. http://goo.gl/J8gcj4
Publicado por CEPID - CeMEAI em Quarta, 30 de setembro de 2015
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 especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.
As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.
Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).
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Pesquisadores do CeMEAI estudam roteamento de navios para a Petrobras
O professor da UFSCar, Reinaldo Morabito, coordena o trabalho de doutorado
Um estudo na área de Pesquisa Operacional está em andamento no CeMEAI. É o projeto de doutorado da aluna Gabriela Furtado, sob orientação do professor da Engenharia de Produção Reinaldo Morabito. Ambos são da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).
Previsto para terminar nos primeiros meses de 2016, o trabalho é em parceria com a Petrobras, empresa estatal de economia mista. Um projeto anterior também orientado pelo professor Morabito já tinha sido concluído com e mesma estatal, a pedido da Agência Nacional do Petróleo. A pesquisa atual é um aprofundamento da anterior e estuda a tomada de decisões nas plataformas de petróleo do tipo offshore, as de produção no mar.
Levando em conta alguns critérios pré-estabelecidos, como o número de navios da frota, as especificações de cada um deles, a capacidade dos tanques e a premissa de que todas as demandas devem ser atendidas dentro do prazo, a aluna trabalha com a Pesquisa Operacional para traçar as melhores rotas para as embarcações no escoamento do óleo cru das plataformas até que o produto seja descarregado nos terminais. “Agora a gente busca desenvolver métodos mais sofisticados baseados em programação matemática para resolver o problema. Já temos alguns resultados preliminares com problemas pequenos”, explica Gabriela.
O problema estudado é real e se baseia em dados cedidos pela empresa. Morabito esclarece que a pesquisa pode ser aplicada em outros contextos em plataformas de petróleo do mesmo tipo, como algumas localizadas no Golfo do México e no Mar do Norte, entre outras.
Um projeto de pesquisadores da UFSCar - Universidade Federal de São Carlos e do CEPID - CeMEAI estuda o roteamento de navios para a Petrobras. Entenda: http://goo.gl/aKHOoQ
Publicado por CEPID - CeMEAI em Quinta, 24 de setembro de 2015
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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 especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.
As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.
Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).
Carla Monte Rey - Assessoria CEPID-CeMEAI
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