Programação da produção de uma planta de fertilizantes Fosfatados por meio da representação discreta do tempo

• Main Author: Fonseca, Lara Cristina Alves da
• Other Authors: Murata, Valeria Viana
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Uberlândia 2016
• Subjects: Fertilizantes; Controle de produção; Fertilizantes - controle de produção; Phosphate fertilizers; Production control; Chemical engineering; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Online Access: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15247

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico === The fertilizer industry is strategically important to Brazil socioeconomic development, a country with intensive agricultural activity and soils needing of replenishment of nutrients. Phosphorus is one of the most essential nutrients for vegetables growth. The domestic production alone can not be satisfy by internal market, not only by low capacity, but also because the hard extracting deposits and also the industrial process are uncompetitive. In order to make the profitability of national facilities maximized, arises the production scheduling as one of the ways to achieve this goal. This work aims to maximize profit through the production scheduling of a multipurpose plant of phosphate fertilizers, considering the process, capacity, inventory and demand constraints. Propose a way to maximize the profitability of this type of operation is not a simple task, since all the products are obtained from the same main raw material, process recipes are differentes, the production units are shared and there are steps in nature continuous and batch connected in series. All mentioned characteristics raise the level combinatorial mathematical modeling of the problem and high complexity. A plant for the production of simple superphosphate, simple ammoniated, triple and phosphate monoammonium was built. Using all plant data a resolution algorithm with discrete representation of time was implemented in GAMS. The result of the production allocation quickly returned the production scheduling of higher profitability for 15 days, divided into 45 intervals of 8 hours each. All constraints were considered. Besides maximizing the profit generated, the program returned again: the changes in inventories, allocation of productive units, rates of production and consumption over time. Not only prediction of the best way to operate the plant, considering the maximization of profit, opposite a large number of possible combinations, other analyzes can be made from the allocation of production efforts over time, for example , which units are bottlenecks to satisfy the demands. === A indústria de fertilizantes é estrategicamente importante para o desenvolvimento socioeconômico do Brasil, um país com a atividade agrícola intensiva e com solos com necessidade de reposição de nutrientes. O fósforo é um dos nutrientes mais essenciais para o crescimento dos vegetais. A produção nacional sozinha não consegue suprir as necessidades de mercado, não só pela baixa capacidade instalada, como também pela lavra difícil dos depósitos nacionais e também pelo processo industrial não competitivo. No sentido de tornar a lucratividade das instalações nacionais maximizada, surge a programação da produção como uma das formas de se alcançar este objetivo. Este trabalho objetiva maximizar o ganho financeiro através da programação da produção de uma planta multipropósito de fertilizantes fosfatados, considerando as restrições de processo, capacidade, estoques e demanda. Propor um meio de maximizar a lucratividade deste tipo de operação não é tarefa simples, uma vez que todos os produtos são obtidos a partir da mesma matéria prima principal, as receitas de processo são diferentes, as unidades de produção são compartilhadas e existem etapas de natureza contínuas e em batelada ligadas em série. Todas as características citadas elevam o grau combinatório da modelagem matemática do problema, tornando o de elevada complexidade. Uma planta de produção de Superfosfato Simples, Simples Amoniado, Triplo e Fosfato Monomamônio foi construída. Utilizando todos os dados da planta, um algoritmo de resolução com representação discreta do tempo foi implementado em GAMS. O resultado da programação da produção retornou rapidamente a programação da produção de maior lucratividade para 15 dias, divididos em 45 intervalos de 8 horas cada. Todas as restrições foram atendidas. Além da maximização do ganho financeiro gerado, a programação retornou ainda: a variação dos estoques, a alocação das unidades produtivas, as taxas de produção e o consumo ao longo do tempo. Não só a previsão da melhor maneira de se operar a planta, considerando a maximização do ganho financeiro, frente a um grande número de combinações possíveis, outras análises podem ser feitas a partir da alocação dos esforços produtivos ao longo do tempo, como por exemplo, quais as unidades são gargalos para o atendimento das demandas. === Mestre em Engenharia Química