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Abordagem do problema de cutting stock na indústria florestalParra Gálvez, Juan Leandro Andrés January 2014 (has links)
Em diferentes países a indústria da floresta é considerada um setor estratégico que contribui fortemente na geração de matéria-prima, tributos, geração de empregos e produtos para exportação. Neste setor industrial, o segmento de madeira serrada destaca-se pelos volumes de atividade econômica que movimenta e sua ligação com outros setores econômicos como a construção civil ou a indústria de móveis. A partir da crise econômica dos anos 2008-2009, que atingiu fortemente o mercado de exportação, as empresas de serrado da madeira desses países estão envolvidas em ser mais eficientes no processo de corte da matéria-prima. Estas empresas enfrentam o problema de cortar peças de madeira retangulares regulares, de clientes do mercado interno ou externo, a partir de estoque de toras. A complexidade deste problema que precisa atenção é que o corte na matéria-prima é sobre uma superfície de característica circular utilizando o padrão de corte" Cant Sawing". Este padrão especifica as peças laterais e centrais para o corte desde a superficie de uma tora de madeira. A presente tese apresenta uma formulação matemática para o problema. Dois diferentes métodos de solução foram desenvolvidos para resolução do problema. O primeiro está baseado no método de programação linear inteira, e o segundo em um método de aproximação, que usa a metaheurística "Simulated Annealing". Estes métodos de solução são executados por etapas. Primeiro os padrões de corte são determinados considerando o estoque de matéria-prima e as demandas dos clientes. Na segunda etapa, o processo de otimização é executado para estabelecer os padrões de corte adequados para cada tipo de matéria-prima, os quais deveriam ser utilizados na linha de produção, com o objetivo de diminuir as perdas de madeira no processo de serrado dos produtos retangulares a partir das toras. Os resultados conseguidos mediante os métodos foram comparados com dados reais, com o objetivo de incrementar a eficiência visando diminuir os custos operativos do processo. Dados reais de uma serraria do Rio Grande do Sul foram utilizados para validar o modelo, e em valor diminuiu as perdas em 6, 2%, em comparação com o método manual utilizado pela empresa. / In severa! countries the forest industry is considered as a strategic economic sector, which strongly contributes for raw material production, collection of taxes, and for increases on job generation and on the manufacture of products for export. In this industry sector, the sawn timber segment stood out due to its volumes of economic activity as well as dueto its relationships with certain sectors, as construction or furniture industries. Since the 2008-2009 global financiai crisis, which has strongly struck the export markets, the sawmills have been involved into a search of higher leveis of efficiency on the process of sawing the raw material. These companies face the problem of regular sawing rectangular pieces of wood, from their stocks of wood logs for different clients of their respective domestic and export markets. The complexity of this problem, is based on the fact that the cutting process on the raw material is made from a circular surface, using the "Cant Sawing" pattern. This pattern defines the lateral and central pieces for cutting from the surface of wood log.The present thesis describes a mathematical formulation for such a problem. Two different solution methods were developed to solve this problem. The first one is based an integer programming based-method, and the second one is an approximation method, which uses the simulated annealing metaheuristic. This solution method is run in stages. First, the sawing patterns are to be determined, considering the available stock of raw material as well as the customer demands. On the second stage, the optimization process is developed in order to achieve the most adequate sawing patterns to each kind of raw material, which are to be used in the production line, with the goal of reducing the losses of wood along the process of sawing the final products. The attained results by using the developed methods were tested with real data, and present values, aiming at increasing the efficiency on reducing the process operational costs process. Real data for a sawmill in Rio Grande do Sul, Brasil were used to validate model, and in value, reduces 6, 2% the losses when compareci with the manual method used by the company.
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Modelagem e simulação do processo de secagem de madeiras serradas de espécies tropicais brasileirasEleotério, Jackson Roberto 24 October 2012 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T13:39:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1
274070.pdf: 2192608 bytes, checksum: 2d6e28f29201e9d1b9e8e212cfedb33c (MD5) / A modelagem e a simulação da secagem de madeira podem auxiliar na definição das condições adequadas de secagem para cada espécie, definidas pelo programa de secagem. Apesar de existirem outros métodos de secagem, a secagem convencional ainda é a mais utilizada, especialmente para madeiras tropicais. Entre as espécies para as quais há carência de informações relativas à secagem estão a muirapiranga (Brosimum rubescens e B. paraensis), a timborana ou fava-orelha-de-negro (Enterolobium schomburgkii) e a andiroba (Carapa guianensis). Para estas espécies foram determinados parâmetros necessários à modelagem do processo de secagem, como a difusividade efetiva e isotermas de sorção. As isotermas de sorção foram determinadas experimentalmente em câmaras com umidade relativa do ar ajustada com soluções salinas supersaturadas, nas temperaturas de 47, 60 e 85 °C. Os modelos de Hailwood e Horrobin (HH) e Gugenhein, Andersen e de Bôer (GAB) foram ajustados com os dados experimentais e utilizados para definir a umidade de equilíbrio nas condições de temperatura e umidade relativa determinadas nos programas de secagem. Cerca de cinqüenta peças por espécie foram submetidas à secagem nas temperaturas de 50 e 70 °C e umidades relativas de 20 e 60%. As curvas de secagem obtidas através das pesagens diárias permitiram a determinação da difusividade efetiva. Analisando o conjunto das três espécies, a difusividade apresentou alta correlação negativa com a massa específica básica da madeira. Os coeficientes convectivos de transferência de massa foram determinados experimentalmente, mas os valores obtidos foram considerados inconsistentes pela dificuldade de determinar o teor de umidade superficial da madeira e pela ausência de uma fase de secagem com taxa constante. Nos modelos foram utilizadas propriedades térmicas, coeficientes de transferência de massa e de calor obtidos através de relações empíricas. A validação da difusividade efetiva foi realizada através da aplicação em um modelo difusional, unidimensional, isotérmico, com coeficiente de transferência de massa infinito, discretizado pelo método dos volumes finitos. Foi possível reproduzir curvas de secagem e os gradientes de umidade em diferentes momentos durante a secagem. Em seguida foram simulados programas de secagem recomendados para cada uma das três espécies utilizando um modelo composto por uma equação da conservação da energia e uma equação da conservação da espécie química (balanço de massa para a água), sendo a condução de calor e a difusão de umidade os componentes principais destas equações.
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PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DA MADEIRA DE Tectona grandis L.f. PROVENIENTE DO VALE DO RIO DOCE, MINAS GERAISMOTTA, J. P. 21 February 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-02-21 / MOTTA, Javan Pereira. Propriedades tecnológicas da madeira de teca
(Tectona grandis L.f.) proveniente do Vale do Rio Doce, Minas Gerais.
2011. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre-ES, Orientador: Prof. Dr. José Tarcísio da Silva Oliveira. Coorientador: Prof. Dr. Juarez Benigno Paes.
O objetivo deste trabalho foi determinar as propriedades tecnológicas da madeira de teca (Tectona grandis L.f.) de árvores com 15 anos de idade, proveniente do Vale do Rio Doce, Minas Gerais. A caracterização da madeira de teca foi mediante a descrição anatômica, determinação das propriedades físicas e mecânicas, estudo do comportamento da adesão da madeira, avaliação da resistência natural da madeira na direção medula a alburno, a organismos xilófagos (fungos e cupins) em condições de laboratório, com ensaios de apodrecimento acelerado e de preferência alimentar com cupim subterrâneo, e estudos de sorção de umidade na madeira. Relativo à descrição anatômica, as características gerais, macroscópicas e microscópicas avaliadas
para a madeira de teca foram semelhantes aos determinados por outros
autores para a mesma espécie e relação direta da idade com o aumento do comprimento de fibra e espessura de parede foi constatado. A densidade média foi classificada como moderadamente pesada, mediana estabilidade dimensional, e com pequena influência do teor de umidade nos valores de resistência da madeira. A madeira de teca obteve resultado satisfatório nos ensaios de adesão. O cerne da madeira de teca foi classificado como resistente a organismos xilófagos. A determinação das curvas de sorção e o ajuste de equações para determinação do teor de equilíbrio higroscópico em
diferentes umidades relativas do ar é fonte de informação para determinação do comportamento da madeira ao longo do processo de secagem e planejamento de programas de secagem mais adequados a espécie.
Palavras-chave: Tectona grandis. anatomia. propriedades mecânicas.
biodeterioracão. sorção.
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Propriedades da madeira de eucalipto para a produção de madeira serradaFrança, Frederico José Nistal 25 June 2016 (has links)
Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-06-23T18:04:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2
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Propriedades da madeira de eucalipto para a produção de madeira serrada.pdf: 1213256 bytes, checksum: a3a6beecc882902f8572185da646cf88 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-23T18:04:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2
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Propriedades da madeira de eucalipto para a produção de madeira serrada.pdf: 1213256 bytes, checksum: a3a6beecc882902f8572185da646cf88 (MD5) / O objetivo do trabalho foi mensurar as deformações residuais longitudinais (DRL) decorrentes das tensões de crescimento em árvores de 20 de clones de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla com 13 anos de idade. Foram medidas o tamanho da copa, o diâmetro à altura do peito (DAP) e a espessura da casca. As medições das DRL nas posições norte e sul do fuste foram realizadas de acordo com o método do CIRAD-Forêt. Houve diferença significativa entre clones para DAP, DRL e espessura de casca. Não houve correlação significativa entre DAP e DRL. A correlação foi significativa entre DAP e tamanho da copa, podendo-se afirmar que o tamanho da copa afeta o crescimento diamétrico das árvores. DAP e espessura de casca também se correlacionaram significativamente, em que árvores de maiores diâmetros possuem cascas mais espessas. Foi possível selecionar clones com melhor potencial para produção de madeira serrada, isto é, elevados DAP com reduzidas DRL. / This study aims to evaluate growth stress measuring the longitudinal growth strain (LGS) of randomly selected trees from different clones of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla hybrid. Twenty 13-year-old clones, from Alcobaça, Bahia state, Brazil. Visual analysis of the crown size, diameter at breast height (DBH) and bark thickness were measured. LGS in the North and South positions the stem were made with the aid of the extensometer, called Growth Strain Gauge method, by CIRAD-Forêt. Significant differences were found between clones for DBH, LGS and bark thickness. There was no significant correlation between DBH and LGS. The correlation was significant between DBH and crown size. It can be stated that the size of the crown affects the diameter of the trunk of trees. The correlation was also significant between DBH and bark thickness, larger DBH trees have thicker bark. It was possible to select clones with better potential for lumber production, i.e. higher DBH with reduced LGS.
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Melhoria no desdorbro [sic] em uma serraria de eucalipto para madeira destinada a construção / Melhoria no desdobro em uma serraria de eucalipto para madeira destinada a construçãoCarvalho, Douglas Edson January 2016 (has links)
Orientador : Prof. Dr. Márcio Pereira da Rocha / Coorientadores : Prof. Dr. Ricardo Jorge Klitzke e Prof. Dr. Romano Timofeiczyk Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 23/02/2016 / Inclui referências : f. 73-80 / Área de concentração / Resumo: O setor de serrarias no Brasil é em sua maioria composto de carências tecnológicas em relação aos demais setores florestais, tornando o processo produtivo de madeira serrada deficiente. Diante desta situação, o presente trabalho teve como objetivo aprimorar o aproveitamento da madeira de Eucalyptus grandis Hill Ex Maiden e Eucalyptus saligna Sm. com uso de modelos de corte no desdobro primário das toras, do tipo tangencial alternado
e do tipo radial, os quais foram aplicados em duas classes diamétricas, sendo avaliada a conicidade das toras e o rendimento médio de cada modelo de desdobro. Posteriormente foram quantificados os tipos de produtos de cada modelo de desdobro e realizada análise de custos de produção para os modelos utilizados. As toras utilizadas apresentaram baixa conicidade, com valores médios de 0,92 cm/m para toras utilizadas no modelo de desdobro
tangencial alternado e 1,48 cm/m para toras utilizadas no modelo de desdobro radial, o que indicam características satisfatórias para uso em serraria. Obteve-se rendimento médio para o modelo de desdobro tangencial alternado de 47,08% com toras de diâmetro médio de 33,0 cm e rendimento médio para o modelo de desdobro radial de 53,43% com toras de diâmetro médio de 47,0 cm. A madeira de eucalipto apresentou alto rendimento e potencial para substituir demais espécies utilizadas para obtenção de madeira serrada. O modelo de desdobro radial proporcionou acréscimo quantitativo do produto principal da empresa (viga), o qual é usado em construção. O modelo de desdobro radial apresentou maior rendimento em madeira serrada, maior quantidade do produto principal da serraria e menor custo médio de produção, sendo o modelo mais indicado a ser utilizado com toras da classe diamétrica
empregada. Palavras-chave: Madeira de eucalipto, Rendimento, Radial, Tangencial, Custos de produção. / Abstract: The lumber industry in Brazil is mostly composed of technological needs in relation to other forest areas, making the production process of deficient lumber. In this situation the study aimed at improving the use of Eucalyptus grandis Hill Ex Maiden and Eucalyptus saligna Sm. wood, using cutting models on primary sawing of logs, the alternating tangential type and radial type, in which two diametric classes were applied, with evaluation of taper
of logs and average income of each cutting model. Subsequently, the products of each cutting model were quantified and analysis of production costs for the cutting models evaluated was carried out. The logs used presented low conicity, with average values of 0.92 cm/m for logs used in conventional cutting model and 1.48 cm/m for logs used in the proposed cutting model, which indicate satisfactory characteristics for using at lumber. Average income for alternating tangential cutting model of 47.08% was obtained with logs of 33.0 cm in average diameter and average income for the radial cutting model of 53.43%
with logs of 47.0 cm in average diameter. The wood of Eucalyptus presented high income and potential to substitute other species. The radial cutting model provided quantitative increase of the main product of the company (beam), which is used in construction. The radial cutting model presented higher income in lumber, higher quantity of the main product of the sawmill and lower average production cost, so it can be considered the most appropriate model to be used with logs of the used diameter class. Key-words: Eucalyptus wood, Yield, Radial, Tangential, Production costs.
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Influencia do espaçamento sobre a qualidade e o rendimento da madeira serrada de Pinus taeda L.Chies, Daniel 19 June 2013 (has links)
Foram confeccionadas chapas de partículas que se caracterizaram pelo uso de partículas com espessura e comprimento controlados, maiores que aquelas usadas nas chapas convencionais. A matéria-prima foi proveniente de três espécies de Pinus, isto é, P. taeda, P. elliottii e P. patula, com 17 anos respectivamente. As chapas, num total de 30 para cada espécie, foram prensadas a quente, com temperatura de 160°C e pressão de 35 kg/cm². As densidades nominais foram de 0,60 e 0,75 g/cm³ para chapas com 1,3 cm de espessura. A resina usada foi fenol-formaldeido (FF) em dois níveis, 4 e 8 porcento (peso/peso). As chapas foram avaliadas pelos seguintes testes: Flexão estática (Módulo de Ruptura (MOR) e Módulo de Elasticidade (MOE)), Estabilidade Dimensional (Expansão Linear (EL), Inchamento em Espessura (IE e Absorção de Água (AA), Ligação Interna (LI) e Resistência ao Arrancamento de Parafuso (RAP) Os valores mínimos e máximos obtidos, considerando-se as três espécies, foram os seguintes: MOR = 245,16 e 550,18 kg/cm², MOE 52017 e 105503 kg/cm² EL = 0,036 e 0,109%; IE (2hs) 23,09 e 59,41% (24hs) 30,16 e 65,33%; AA (2hs) 34,73 e 112,49%, (24hs) 49,18 e 122,07%; LI = 9,32 e 24,49 kg/cm² e RAP = 130,2 e 269,8 kg. Esses resultados obtidos foram considerados excelentes, uma vez que corresponderam e no raramente ultrapassaram os valores mínimos exigidos pela norma comercial CS 236-66, normalmente utilizados nos EUA para este tipo de chapa. Cabe uma ressalva para teste Inchamento em Espessura que primeira vista parece ser muito elevado, mas deve-se considerar que as condições foram bastante drásticas, isto é, imersão em água por 2 e 24 horas, sem nenhum 'tratamento superficial para proteção das chapas.
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Efeito da vaporização de toras e de madeira serrada na qualidade da secagem e na durabilidade biológica de hevea brasiliensis (Willd. ex Adr. de Juss.) Müll. ArgRodrigues, Paula Lúcia Martins [UNESP] 27 September 2012 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2018-07-27T17:13:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2012-09-27. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T17:16:36Z : No. of bitstreams: 1
000887137.pdf: 2472321 bytes, checksum: b495723d86cecf360ad05b435ebffee0 (MD5) / A madeira da seringueira (Hevea brasiliensis) ao final do ciclo produtivo do látex tem potencial para ser destinada a indústria moveleira. A vaporização de toras e a vaporização preliminar à secagem (pré-vaporização) são técnicas utilizadas para melhorar a qualidade da madeira. O presente estudo avaliou o efeito dessas técnicas em variáveis relacionadas à qualidade da madeira de seringueira, sendo essas variáveis: a taxa de secagem, os defeitos de secagem e a durabilidade biológica. Para tanto, foram utilizadas 18 árvores de seringueira, de cada qual foram retiradas 2 toras, totalizando 36 toras. Em um primeiro momento, 18 toras provenientes de 18 árvores foram submetidas à vaporização de toras, por 36 horas, a 100% de umidade relativa e a 90°C. Em seguida, todas as toras foram processadas mecanicamente e metade do número de tábuas foi submetida ao tratamento de pré-vaporização, por 3 horas, com 1 hora de aquecimento inicial e na condição de 90ºC, enquanto a outra metade foi mantida em seu estado original. Todas as tábuas tangenciais foram submetidas à secagem em estufa convencional, sendo que durante esse processo foi avaliada a taxa de secagem e em seguida foram avaliados os empenamentos e as rachaduras. Por fim, corpos de prova dos lenhos juvenil e adulto de seringueira, provenientes de cinco tábuas centrais de árvores diferentes, foram submetidos ao ensaio de apodrecimento acelerado denominado soil-block para avaliar a durabilidade da madeira ao fungo deteriorador Pycnoporus sanguineus. Os resultados mostraram que: (1) a vaporização de toras, a pré-vaporização e a combinação desses tratamentos não promoveram efeitos significativos na taxa de secagem da madeira de seringueira; (2) todos os níveis de vaporização não alteraram significativamente os índices de rachaduras e de empenamentos das tábuas durante a secagem; (3) a vaporização de toras, a ... / The wood of the rubber tree (Hevea brasiliensis) after a decline in latex production has the potential to be destined to furniture industry. Log steaming and steaming prior to drying (pre-steaming) are techniques used for improving the quality of wood. The present study evaluates the effect of these techniques in the variables related to the quality of the rubber tree wood, among them: drying rate, drying defects and biological durability. For this, it was used 18 rubber trees; from each tree, 2 logs were removed, totalizing 36 logs. At first, 18 logs from 18 trees were submitted to log steaming during 36 hours at a temperature of 90ºC and 100% relative humidity, while the other part was kept untreated. Then, every log were cut into band saw; half of the number was subjected to steaming prior to drying under saturated steam at 90°C for 3 h after 1 h of heating-up, while the other half was kept in its original condition. All flat sawn boards were dried in a kiln. The drying rate, warping and cracks were evaluated during this process. Finally the samples of juvenile and mature wood from 5 central boards of different trees were submitted to the accelerated test decay called soil-block to evaluate the durability to white-rot fungus Pycnoporus sanguineus. The results showed that: (1) the log steaming, the steaming prior to drying and the combination of these treatment did not promote significant effects on the drying rate of boards from rubber trees; (2) all levels of steaming applied in this study did not promote significant effects on the boards crack and warp indexes during the drying process; (3) the log steaming, the pre-streaming and the combination of these treatments promoted significant increases in the mass losses of 7.1%, 10.3% e 10.3% for juvenile wood respectively, and of 23.4%, 15.2% e 27.3% respectively for mature wood of ...
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Image processing through machine learning for wood quality classification /Vieira, Fábio Henrique Antunes. January 2016 (has links)
Orientador: Manoel Cléber de Sampaio Alves / Banca: Fábio Minoru Yamaji / Banca: Ana Lúcia Piedade Sodero Martins Pincelli / Banca: André Luís Debiaso Rossi / Banca: Carlos de Oliveira Affonso / Abstract: The quality classification of wood is prescribed throughout the wood chain industry, particularly those from the processing and manufacturing fields. Those organizations have invested energy and time trying to increase value of basic items, with the purpose of accomplishing better results, in agreement to the market. The objective of this work was to compare Convolutional Neural Network, a deep learning method, for wood quality classification to other traditional Machine Learning techniques, namely Support Vector Machine (SVM), Decision Trees (DT), K-Nearest Neighbors (KNN), and Neural Networks (NN) associated with Texture Descriptors. Some of the possible options were to assess the predictive performance through the experiments with different techniques, Deep Learning and Texture Descriptors, for processing images of this material type. A camera was used to capture the 374 image samples adopted on the experiment, and their database is available for consultation. The images had some stages of processing after they have been acquired, as pre-processing, segmentation, feature analysis, and classification. The classification methods occurred through Deep Learning, more specifically Convolutional Neural Networks - CNN, and using Texture Descriptors with Support Vector Machine, Decision Trees, K-nearest Neighbors and Neural Network. Empirical results for the image dataset showed that the approach using texture descriptor method, regardless of the strategy employed, is very competi... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: A classificação da qualidade da madeira é indicada para indústria de processamento e produção desse material. Essas empresas têm investido em soluções para agregar valor à matéria-prima, com o intuito de melhorar resultados, observando os rumos do mercado. O objetivo deste trabalho foi comparar Redes Neurais Convolutivas, um método de aprendizado profundo, na classificação da qualidade de madeira, com outras técnicas tradicionais de Máquinas de aprendizado, como Máquina de Vetores de Suporte, Árvores de Decisão, Regra dos Vizinhos Mais Próximos e Redes Neurais, em conjunto com Descritores de Textura. Isso foi possível através da verificação do nível de acurácia das experiências com diferentes técnicas, como Aprendizado Profundo e Descritores de Textura no processamento de imagens destes objetos. Foi utilizada uma câmera convencional para capturar as 374 amostras de imagem adotadas no experimento, e a base de dados está disponível para consulta. O processamento das imagens passou por algumas fases, após terem sido obtidas, como pré-processamento, segmentação, análise de recursos e classificação. Os métodos de classificação se deram através de Aprendizado Profundo e por meio de técnicas de Aprendizado de Máquinas tradicionais como Máquina de Vetores de Suporte, Árvores de Decisão, Regra dos Vizinhos Mais Próximos e Redes Neurais juntamente com os Descritores de Textura. Os resultados empíricos para o conjunto de dados das imagens da madeira serrada mostraram que o método com De... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor
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Abordagem do problema de cutting stock na indústria florestalParra Gálvez, Juan Leandro Andrés January 2014 (has links)
Em diferentes países a indústria da floresta é considerada um setor estratégico que contribui fortemente na geração de matéria-prima, tributos, geração de empregos e produtos para exportação. Neste setor industrial, o segmento de madeira serrada destaca-se pelos volumes de atividade econômica que movimenta e sua ligação com outros setores econômicos como a construção civil ou a indústria de móveis. A partir da crise econômica dos anos 2008-2009, que atingiu fortemente o mercado de exportação, as empresas de serrado da madeira desses países estão envolvidas em ser mais eficientes no processo de corte da matéria-prima. Estas empresas enfrentam o problema de cortar peças de madeira retangulares regulares, de clientes do mercado interno ou externo, a partir de estoque de toras. A complexidade deste problema que precisa atenção é que o corte na matéria-prima é sobre uma superfície de característica circular utilizando o padrão de corte" Cant Sawing". Este padrão especifica as peças laterais e centrais para o corte desde a superficie de uma tora de madeira. A presente tese apresenta uma formulação matemática para o problema. Dois diferentes métodos de solução foram desenvolvidos para resolução do problema. O primeiro está baseado no método de programação linear inteira, e o segundo em um método de aproximação, que usa a metaheurística "Simulated Annealing". Estes métodos de solução são executados por etapas. Primeiro os padrões de corte são determinados considerando o estoque de matéria-prima e as demandas dos clientes. Na segunda etapa, o processo de otimização é executado para estabelecer os padrões de corte adequados para cada tipo de matéria-prima, os quais deveriam ser utilizados na linha de produção, com o objetivo de diminuir as perdas de madeira no processo de serrado dos produtos retangulares a partir das toras. Os resultados conseguidos mediante os métodos foram comparados com dados reais, com o objetivo de incrementar a eficiência visando diminuir os custos operativos do processo. Dados reais de uma serraria do Rio Grande do Sul foram utilizados para validar o modelo, e em valor diminuiu as perdas em 6, 2%, em comparação com o método manual utilizado pela empresa. / In severa! countries the forest industry is considered as a strategic economic sector, which strongly contributes for raw material production, collection of taxes, and for increases on job generation and on the manufacture of products for export. In this industry sector, the sawn timber segment stood out due to its volumes of economic activity as well as dueto its relationships with certain sectors, as construction or furniture industries. Since the 2008-2009 global financiai crisis, which has strongly struck the export markets, the sawmills have been involved into a search of higher leveis of efficiency on the process of sawing the raw material. These companies face the problem of regular sawing rectangular pieces of wood, from their stocks of wood logs for different clients of their respective domestic and export markets. The complexity of this problem, is based on the fact that the cutting process on the raw material is made from a circular surface, using the "Cant Sawing" pattern. This pattern defines the lateral and central pieces for cutting from the surface of wood log.The present thesis describes a mathematical formulation for such a problem. Two different solution methods were developed to solve this problem. The first one is based an integer programming based-method, and the second one is an approximation method, which uses the simulated annealing metaheuristic. This solution method is run in stages. First, the sawing patterns are to be determined, considering the available stock of raw material as well as the customer demands. On the second stage, the optimization process is developed in order to achieve the most adequate sawing patterns to each kind of raw material, which are to be used in the production line, with the goal of reducing the losses of wood along the process of sawing the final products. The attained results by using the developed methods were tested with real data, and present values, aiming at increasing the efficiency on reducing the process operational costs process. Real data for a sawmill in Rio Grande do Sul, Brasil were used to validate model, and in value, reduces 6, 2% the losses when compareci with the manual method used by the company.
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Abordagem do problema de cutting stock na indústria florestalParra Gálvez, Juan Leandro Andrés January 2014 (has links)
Em diferentes países a indústria da floresta é considerada um setor estratégico que contribui fortemente na geração de matéria-prima, tributos, geração de empregos e produtos para exportação. Neste setor industrial, o segmento de madeira serrada destaca-se pelos volumes de atividade econômica que movimenta e sua ligação com outros setores econômicos como a construção civil ou a indústria de móveis. A partir da crise econômica dos anos 2008-2009, que atingiu fortemente o mercado de exportação, as empresas de serrado da madeira desses países estão envolvidas em ser mais eficientes no processo de corte da matéria-prima. Estas empresas enfrentam o problema de cortar peças de madeira retangulares regulares, de clientes do mercado interno ou externo, a partir de estoque de toras. A complexidade deste problema que precisa atenção é que o corte na matéria-prima é sobre uma superfície de característica circular utilizando o padrão de corte" Cant Sawing". Este padrão especifica as peças laterais e centrais para o corte desde a superficie de uma tora de madeira. A presente tese apresenta uma formulação matemática para o problema. Dois diferentes métodos de solução foram desenvolvidos para resolução do problema. O primeiro está baseado no método de programação linear inteira, e o segundo em um método de aproximação, que usa a metaheurística "Simulated Annealing". Estes métodos de solução são executados por etapas. Primeiro os padrões de corte são determinados considerando o estoque de matéria-prima e as demandas dos clientes. Na segunda etapa, o processo de otimização é executado para estabelecer os padrões de corte adequados para cada tipo de matéria-prima, os quais deveriam ser utilizados na linha de produção, com o objetivo de diminuir as perdas de madeira no processo de serrado dos produtos retangulares a partir das toras. Os resultados conseguidos mediante os métodos foram comparados com dados reais, com o objetivo de incrementar a eficiência visando diminuir os custos operativos do processo. Dados reais de uma serraria do Rio Grande do Sul foram utilizados para validar o modelo, e em valor diminuiu as perdas em 6, 2%, em comparação com o método manual utilizado pela empresa. / In severa! countries the forest industry is considered as a strategic economic sector, which strongly contributes for raw material production, collection of taxes, and for increases on job generation and on the manufacture of products for export. In this industry sector, the sawn timber segment stood out due to its volumes of economic activity as well as dueto its relationships with certain sectors, as construction or furniture industries. Since the 2008-2009 global financiai crisis, which has strongly struck the export markets, the sawmills have been involved into a search of higher leveis of efficiency on the process of sawing the raw material. These companies face the problem of regular sawing rectangular pieces of wood, from their stocks of wood logs for different clients of their respective domestic and export markets. The complexity of this problem, is based on the fact that the cutting process on the raw material is made from a circular surface, using the "Cant Sawing" pattern. This pattern defines the lateral and central pieces for cutting from the surface of wood log.The present thesis describes a mathematical formulation for such a problem. Two different solution methods were developed to solve this problem. The first one is based an integer programming based-method, and the second one is an approximation method, which uses the simulated annealing metaheuristic. This solution method is run in stages. First, the sawing patterns are to be determined, considering the available stock of raw material as well as the customer demands. On the second stage, the optimization process is developed in order to achieve the most adequate sawing patterns to each kind of raw material, which are to be used in the production line, with the goal of reducing the losses of wood along the process of sawing the final products. The attained results by using the developed methods were tested with real data, and present values, aiming at increasing the efficiency on reducing the process operational costs process. Real data for a sawmill in Rio Grande do Sul, Brasil were used to validate model, and in value, reduces 6, 2% the losses when compareci with the manual method used by the company.
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