Otimização estocástica multiobjetivo de processos de fabricação e recuperação

Abstract

A busca por melhorias na qualidade de produtos industriais emerge como constante preocupação quando se trata de processos de fabricação e recuperação. Recobrimento, reciclagem e reuso, por sua vez, são alguns processos de recuperação também em evidência devido ao crescente foco em questões ambientais e de sustentabilidade. Estes processos são compostos por um número de variáveis de entrada que podem ser ajustadas com a finalidade de otimizar determinadas respostas relevantes ,trazendo benefícios consideráveis. Entretanto, a complexidade de contemplar diferentes variáveis de saída com objetivos distintos, simultaneamente, faz com que o estudo e a busca por soluções concretas para problemas deste tipo sejam continuamente negligenciados. Técnicas e ferramentas de análise, modelagem e otimização, quando corretamente aplicadas, podem ser extremamente interessantes neste cenário. Este trabalho propõe um método de otimização multiobjetivo de duas fases, para qualidade e sustentabilidade, baseada no uso da análise fatorial, do método de Interseção Norma là Fronteira e da programação estocástica. A aplicação do método foi exemplificada através de um processo de soldagem de revestimento de placas de aço carbono ABNT 1020 utilizando arame tubular de aço inoxidável austenítico ABNT 316L. O primeiro estágio do método focou na otimização das características geométricas do cordão de solda, a partir da obtenção da melhor configuração dos parâmetros de entrada do processo, de maneira a aumentar o nível de qualidade do produto final. Na segunda etapa, tendo a sustentabilidade como foco, sugeriu-se a solução de um problema de otimização estocástica multiobjetivo, elencando o desperdício de material e o custo associado à energia elétrica como objetivos a serem simultaneamente otimizados. Como resultado, verificou-se que o método é capaz de prover resultados consistentes e relevantes quando lida com um grande número de respostas, e ainda permite acoplar informações externas ao processo, como a variação do custo da energia elétrica, produzindo informações importantes e úteis para apoiar a tomada de decisão dentro das indústrias.