Otimização do planejamento hierárquico da produção em usinas cooperadas do setor sucroenergético

Abstract

Neste trabalho apresenta-se um modelo de otimização para o planejamento agregado da produção em usinas cooperadas do setor sucroenergético. Esta modelagem considera a relação hierárquica existente entre o planejamento anual da cooperativa e o planejamento tático de safra das usinas cooperadas. No nível de decisão da cooperativa, o modelo indica a meta de produção de cada usina e define a política de estocagem e de atendimento da demanda. No nível de decisão de uma usina cooperada, o modelo possibilita definir a quantidade de cana-de-açúcar colhida, a quantidade transportada por prestador de serviço, a seleção dos processos de produção de açúcar, álcool, melaço e energia elétrica. Para resolver os modelos de programação linear e programação inteira mista envolvidos, utilizou-se uma linguagem de modelagem algébrica e um software de última geração de programação matemática. Resultados computacionais obtidos em estudo de caso são apresentados como forma de ilustrar e validar a aplicação.The main concern of this work is related to the presentation of an aggregate production planning model of a cooperative society of sugar and alcohol milling companies. This mathematical model is based on a hierarchical approach between the annual planning problem of the cooperative and the tactical planning horizon of the sugarcane mills. At the cooperative level, the main questions are related to the allocation of production goals to each mill and the management of inventory and dynamic demands. At the milling companies' level, a process selection model aims at helping the decision makers to determine the following: quantity of sugarcane crushed; selection of sugarcane suppliers; selection of sugarcane transport system; and selection of industrial processes used in sugar, alcohol, molasses and energy production. In order to solve the linear and mixed integer mathematical models involved, a modeling language with an optimization solver was applied. Computational results are presented and analyzed with real data application.