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dc.creatorFrancescatto, Matheus Binotto
dc.date.accessioned2022-08-29T11:15:10Z
dc.date.available2022-08-29T11:15:10Z
dc.date.issued2022-08-19
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/26010
dc.description.abstractThis research approaches the two-dimensional rectangular strip packing problem (2DSPP), where the main goal is to pack a determined number of rectangles, without overlap, to minimize the strip height. In the rectangular 2D-SPP, constraints are used to restrict the packing process, satisfying physical and real-life practical conditions which can impact the material cutting. From the 2D-SPP literature, there is a gap related to studies approaching constraints found in real-life scenarios, ensuing in a lack of practical application from the results obtained. The main goal is to determine the impact of the practical constraints found in the plasma cutting of metal sheets, in a raw material waste context. A systematic literature review was conducted, and 223 articles were selected and analyzed. Constraints concerning the rectangular 2D-SPP were classified into seven different groups, and a bibliometric analysis of the rectangular 2DSPP academic literature was developed. Also, a mathematical model from the literature was adapted considering the practical constraints found in the plasma cutting of metal sheets, and the constraints impact in well-known 2D-SPP instances was determined. The best solutions quality was found in scenarios with a low heterogeneity and low aspectratio and the worst solutions quality was found in scenarios with very high aspectratio and low heterogeneity. However, the combination of size and number of rectangles, as well as the strip width, was the main factor impacting the solution quality, hampering the allocation of rectangles in the packing layout and generating empty spaces. In summary, considering the raw material waste context, instances with smaller width should be avoided in practical operations for elevated minimum distance constraint values, returning the worst solutions quality. For low minimum distance constraint values, smaller width instances can be used in practical operations, as the solutions quality found was acceptable. Also, instances with low aspectratio and low heterogeneity should be prioritized, as improved raw material usage was found.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectCorte e empacotamentopor
dc.subjectCorte bidimensional retangular em faixaspor
dc.subjectIndústria metalmecânicapor
dc.subjectCutting and packingeng
dc.subjectTwo-dimensional strip packing problemeng
dc.subjectMetalmechanical industryeng
dc.titleRestrições práticas do corte bidimensional retangular de chapas metálicaspor
dc.title.alternativeRectangular two-dimensional practical constraints in sheet metal cuttingeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoEsta pesquisa aborda o problema de corte bidimensional retangular em faixas (2DSPP), onde o objetivo principal é alocar um determinado número de retângulos, sem sobreposição, minimizando a altura da faixa. No 2D-SPP, restrições são usadas para restringir o processo de empacotamento, satisfazendo condições físicas e práticas que impactam o corte do material. Uma lacuna relacionada a estudos que abordam restrições baseadas em cenários da vida real foi verificada na literatura do 2D-SPP, originando uma falta de aplicação prática dos resultados obtidos. Assim, a pesquisa pretende avaliar o impacto de restrições práticas presentes no processo de corte a plasma de chapas metálicas, considerando um contexto relacionado ao desperdício de matéria-prima. Uma revisão sistemática da literatura foi realizada e 223 artigos foram analisados. As restrições relativas ao 2D-SPP foram classificadas em sete grupos diferentes e uma análise bibliométrica da literatura acadêmica foi desenvolvida. Ainda, um modelo matemático da literatura foi adaptado, considerando as restrições práticas encontradas no corte a plasma de chapas metálicas, e o impacto das restrições utilizadas foi determinado em instâncias conhecidas do 2D-SPP. As melhores soluções foram encontradas em cenários com baixa heterogeneidade e baixo aspectratio e as piores soluções foram encontradas em cenários com aspectratio muito alto e baixa heterogeneidade. No entanto, a combinação de tamanho e número de retângulos, com a largura da faixa, foi o principal fator que impactou a qualidade das soluções, dificultando a alocação de retângulos no arranjo de empacotamento e gerando espaços vazios. Considerando o contexto relativo ao desperdício de matéria-prima, instâncias com larguras menores devem ser evitadas em operações práticas para valores de restrição de distância mínima elevados, retornando as piores soluções. Para valores de restrição de distância mínima baixos, instâncias com larguras menores podem ser utilizadas em operações práticas, pois a qualidade das soluções encontradas foi aceitável. Por fim, instâncias com baixo aspectratio e baixa heterogeneidade devem ser priorizadas, retornando um melhor aproveitamento de matéria-prima.por
dc.contributor.advisor1Neuenfeldt Júnior, Alvaro Luiz
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9694701078826818por
dc.contributor.referee1Furtado, João Carlos
dc.contributor.referee2Hein, Nelson
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6795832751072561por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia de Produçãopor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produçãopor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAOpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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