dc.creator | Francescatto, Matheus Binotto | |
dc.date.accessioned | 2022-08-29T11:15:10Z | |
dc.date.available | 2022-08-29T11:15:10Z | |
dc.date.issued | 2022-08-19 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/26010 | |
dc.description.abstract | This 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.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Corte e empacotamento | por |
dc.subject | Corte bidimensional retangular em faixas | por |
dc.subject | Indústria metalmecânica | por |
dc.subject | Cutting and packing | eng |
dc.subject | Two-dimensional strip packing problem | eng |
dc.subject | Metalmechanical industry | eng |
dc.title | Restrições práticas do corte bidimensional retangular de chapas metálicas | por |
dc.title.alternative | Rectangular two-dimensional practical constraints in sheet metal cutting | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Esta 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.advisor1 | Neuenfeldt Júnior, Alvaro Luiz | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9694701078826818 | por |
dc.contributor.referee1 | Furtado, João Carlos | |
dc.contributor.referee2 | Hein, Nelson | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6795832751072561 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia de Produção | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |