Proposta de um simulador para o problema do gerenciamento de um pátio de armazenamento de placas com empilhamento

Abstract

RESUMO: Em uma indústria siderúrgica, o pátio de placas funciona como um buffer de armazenamento de placas, produzidas pelas Máquinas de Lingotamento Contínuo (MLC), antes de serem transformadas em bobinas no Laminador de Tiras a Quente (LTQ). O problema de gerenciar a logística desse pátio é conhecido como Problema de Embaralhamento de Pilha de placas. Neste trabalho propomos um simulador (3S-Sim) capaz de avaliar diferentes políticas de gestão do pátio. Para a avaliação do simulador foi utilizado um conjunto de regras operacionais para investigar o pátio de placas em um cenário dinâmico. Além disso, as regras operacionais apresentadas neste trabalho são inspiradas em boas práticas observadas em uma grande indústria siderúrgica. Nos resultados numéricos investigamos três políticas de gerenciamento para organização das pilhas, a chamada Área de Campanha, e o ajuste dos parâmetros das regras de gestão. Os resultados numéricos, avaliando as regras de gestão, mostram que para melhorar a eficácia do pátio, com tais regras, os parâmetros devem ser ajustados de acordo com a política de organização da Área de Campanha. Além disso, mostramos que o ajuste dos parâmetros poderia melhorar o atendimento da demanda analisada em até 36,19%, em um pátio de tamanho real. Como conclusão da proposta destacamos que o 3S-Sim foi capaz de representar a dinâmica de operação dos elementos do pátio em diversos cenários. Podendo assim, ser utilizado para avaliar regras e políticas de gestão desse pátio.

ABSTARCT: In a steel industry, the slab yard serves as a buffer for storing slabs produced by Continuous Casting Machines (CCM) before they are transformed into coils at the Hot Strip Mill (HSM). The problem of managing the logistics of this yard is known as the Plate Stack Shuffling Problem. In this work, we propose a simulator (3S-Sim) capable of evaluating different yard management policies. A set of operational rules was used to evaluate the simulator and investigate the plate yard in a dynamic scenario. Furthermore, the operational rules presented in this work are inspired by best practices observed in a large steel industry. In the numerical results, we investigate three management policies for stack organization, the so-called Campaign Area, and the adjustment of the management rule parameters. The numerical results evaluating the management rules show that, in order to improve the yard’s effectiveness with these rules, the parameters should be adjusted according to the Campaign Area organization policy. Additionally, we demonstrate that adjusting the parameters could improve the service level for the analyzed demand by up to 36.19% in a real-sized yard. As a conclusion of this proposal, we emphasize that 3S-Sim was capable of representing the operational dynamics of the yard elements in various scenarios. Therefore, it can be used to evaluate rules and management policies for this yard.