Um modelo de otimização para o planejamento agregado da produção em usinas de açúcar e álcool

Abstract

Neste trabalho apresentamos um modelo de otimização para o planejamento agregado da produção de usinas de açúcar e álcool. Este modelo se baseia nos modelos clássicos de seleção de processos e dimensionamento de lotes para representar o sistema de produção de açúcar, álcool e melaço, incluindo decisões da etapa agrícola, das fases de corte, carregamento e transporte de cana e, principalmente, decisões de moagem, escolha do processo produtivo e estoque dos produtos finais. As decisões são tomadas em períodos semanais e o horizonte de planejamento são as semanas de safra. Para resolver o modelo de programação linear inteira mista resultante, utilizamos a linguagem de modelagem GAMS e o solver CPLEX. Um estudo de caso foi realizado em uma usina de açúcar e álcool do estado de Alagoas. Neste estudo foi possível verificar a adequação do modelo proposto quando aplicado para auxiliar nas decisões envolvidas no planejamento agregado da produção de empresas deste tipo. Resultados computacionais são apresentados resolvendo um exemplo com dados de uma safra típica.The main concern of this work is related to the presentation of an aggregate production planning model of a sugar and alcohol milling company. The mathematical model is based on the process selection model and the production lot-sizing model, and aims to help the decision makers in the production planning and control process of determining the quantity of sugarcane crushed, the selection of sugarcane suppliers, the selection of sugarcane transport system suppliers, the selection of industrial process used in the sugar, alcohol and molasses production and the storage decisions related to these final products. The decisions are taken on a weekly basis and the planning horizon is the whole sugarcane harvesting season. To solve the mixed integer mathematical problem found in this model, we applied the GAMS modeling language and the CPLEX solver. A case study was developed in a sugar and alcohol milling company located in Rio Largo, state of Alagoas, Brazil. The results of this case study helped us to verify the applicability of the proposed model in the aggregate production planning of a milling company. Computational results are presented in real data application.