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Enviar por e-mailDescrição do Problema
Na indústria de papel, o atendimento da carteira de pedidos, composta por bobinas e formatos de dimensões variadas, origina-se do corte de bobinas jumbo, produzidas pelas máquinas de papel. A programação do processo de corte envolve um conjunto de decisões interligadas: (i) a definição geométrica dos padrões de corte das bobinas; (ii) o sequenciamento da execução dos padrões; e (iii) a definição da frequência de uso de cada padrão de corte.
Na programação de corte das bobinas jumbo, deve-se identificar padrões que minimizem as perdas geradas com sua execução e que respeitem os condicionantes do processo como a quantidade e limite de aproximação das facas, a necessidade de refiles técnicos e a distância entre cortes, entre outros. Os cortes, nesta etapa, são processados em recursos denominados rebobinadeiras, que tracionam o papel de uma extremidade a outra da máquina cortando longitudinalmente as bobinas, de acordo com as configurações de suas facas. Muitas vezes, em função de limitações na aproximação dessas facas, é necessária a realização de cortes secundários, em que as bobinas geradas no primeiro processo são recortadas em máquinas de menor porte (rebobinadeiras secundárias ou auxiliares).A geração de formatos demanda um processamento adicional. As bobinas intermediárias, geradas nos ciclos de corte iniciais, são reprocessadas em cortadeiras e guilhotinas. Na programação de geração dos padrões bidimensionais (largura e comprimento), deve-se observar condicionantes como o sentido de fibra, o número e os tipos permitidos de corte (ortogonalidade, corte guilhotinado ou com mudança de direção da ferramenta, rotações, etc).
A geração e a ordenação de uso dos padrões de corte são atividades interligadas: há um trade-off entre a perda de matéria-prima e o tempo de setup das máquinas. Geralmente, uma solução otimizada em termos de perda de matéria-prima é obtida com pequenas repetições de uma grande variedade de padrões de corte, acarretando mudanças constantes na configuração das facas e consequente queda de produtividade. Por outro lado, pode-se minimizar o tempo de configuração gerando-se menor variedade nos padrões de corte a serem produzidos, o que eleva o número de repetições de cada um, acarretando maior perda de matéria-prima e maior geração de excessos de produção.
A programação de frequência de utilização dos padrões de corte estabelece o equilíbrio entre o atendimento da demanda e a geração de excessos de produção. Em muitos processos, o excesso de produção é estocado e tratado como matéria-prima para recorte nas rebobinadeiras auxiliares e guilhotinas, aumentando a complexidade da programação. Neste caso, a decisão adicional de escolha da melhor largura disponível em estoque é incorporada ao processo.
A Solução
Entre 1986 e 1992, a UniSoma desenvolveu e implantou diferentes versões do Sistema CALCON para o Grupo Simão, Ripasa, Klabin, Pisa e Rigesa. Trata-se de uma ferramenta de apoio à decisão que otimiza a programação de cortes, elevando o nível de atendimento da carteira de pedidos e minimizando a perda de matéria-prima.
O CALCON gera os padrões de corte otimizados para as bobinas e formatos demandados e indica ao planejador o número de repetições de cada um, de forma a atender a carteira de pedidos, com mínimo desperdício e geração controlada de excessos de produção. A ferramenta define também o sequenciamento otimizado dos padrões de corte para, minimizando a movimentação das facas nas rebobinadeiras, reduzir significativamente o tempo de configuração dos equipamentos.
O CALCON pode ser configurado para operar com as decisões de escolha entre diferentes larguras de bobinas jumbo, gerando planos otimizados que indiquem as melhores opções de uso, segundo as disponibilidades de bobinas para corte.
Os novos recursos de hardware e software disponíveis no mercado abrem novas possibilidades de extensão do CALCON, que incluam a otimização dos sequenciamentos de gramaturas, aos quais se associem perdas com setup, assim como a frequência de ocorrência de cada gramatura e o seu nível de produção. O CALCON está estruturado de forma a possibilitar a representação de recursos adicionais ao processo, como cortadeiras duplex, corrugadeiras, etc. As técnicas matemáticas usadas no CALCON são hoje unificadoras de vários problemas encontrados na indústria: setup de máquinas, layout otimizado, etc.
Várias das versões implantadas se encontram ainda em funcionamento com mínima necessidade de manutenção.
Os Benefícios
A aplicação do sistema CALC0N viabilizou reduções de cerca de 50% nas perdas de papel por corte. Como comprovação da efetividade do sistema, os contratos com o Grupo Simão e com a RIPASA foram celebrados com base nos resultados efetivamente alcançados, ou seja, segundo modelos de "risco".
