Aplicação de modelos matemáticos na otimização de processos
Aplicação de modelos matemáticos na otimização de processos
Conceitualmente, modelos matemáticos são representações quantitativas de processos e problemas reais.
O principal objetivo ao desenvolver um modelo, geralmente, é simplificar algum fenômeno do mundo real para a linguagem matemática.
Para que o modelo seja confiável, é importante que as características essenciais do sistema real apareçam no modelo, de modo que o seu comportamento seja igual ou semelhante àquele do sistema modelado. Em outras palavras, quanto mais fiel o modelo em relação a seu sistema real, mais confiável será o seu resultado.
Onde podemos utilizar um modelo matemático?
Com o avanço da tecnologia e com um cenário econômico cada vez mais competitivo e dinâmico, tem se tornado frequente a utilização de modelos matemáticos, seja para prever o tempo ou otimizar um processo industrial. Algumas áreas de aplicação são a Engenharia, Economia, Astrologia e Biologia.
Modelos matemáticos foram fundamentais, por exemplo, no combate à Covid-19. Dentre outras aplicações, podemos citar:
- Prever o crescimento populacional de um país
- Analisar o comportamento de um vírus em uma determinada amostra
- Descrever e otimizar um processo
Essa última aplicação é especialmente importante pois possibilita a otimização de processos variados, contribuindo significativamente para o desenvolvimento e competitividade das empresas.
Modelos matemáticos e processos
De modo geral, podemos dividir os modelos matemáticos em duas vertentes: prescritivos e descritivos.
Os modelos descritivos são utilizados na representação de sistemas reais e a experimentação de diferentes cenários desses sistemas.
Por outro lado, os modelos prescritivos baseiam-se na representação dos objetivos de um processo para o qual se deseja descobrir soluções otimizadas, ou seja, o modelo é escrito segundo uma técnica que permite encontrar a melhor solução para o contexto.
Qualquer modelagem matemática necessita de alguns elementos básicos, como parâmetros, variáveis de decisão e restrições.
Como modelos matemáticos otimizam processos?
A otimização de um processo consiste em encontrar o melhor padrão operacional que maximize recursos como tempo, matéria prima e, principalmente, dinheiro, aumentando o faturamento e minimizando os custos.
Para um processo industrial, por exemplo, buscamos as melhores condições operacionais, como temperatura, pressão e composição da corrente de alimentação do reator, que potencializam a produção do produto desejado, minimizando produtos indesejáveis.
Com a modelagem matemática, é possível otimizar um processo sem que ele necessariamente ocorra, pois basta simular a operação em algum software – dentro da indústria, é comum o uso do Aspen Hysys – para essa finalidade, economizando todos os recursos mencionados acima.
Para além da modelagem, existem outras estratégias para otimização de processos. Se quiser saber mais, leia o artigo do nosso Blog.
Com uma grande variedade de aplicações, os modelos matemáticos podem ser a chave para a resolução de problemas e otimização de processos em qualquer estabelecimento. Se quiser otimizar os processos do seu negócio e poupar tempo e dinheiro, entre em contato conosco!
Referências
Uma Engenharia Química 4.0. ABEQ – Associação Brasileira de Engenharia Química. Vol. 33 – n° 1. 2017. ISSN 0102 – 9843.
Modelos matemáticos baianos para auxiliar no combate à Covid-19 são publicados na revista Nature. Disponível em: <https://coronavirus.ufba.br/modelos-matematicos-baianos-para-auxiliar-no-combate-covid-19-sao-publicados-na-revista-nature>
SASAO, Gabriel Henrique Seiti. A utilização de modelos matemáticos para a otimização de processos. 2011. 1 CD-ROM. Trabalho de conclusão de curso – (bacharelado – Engenharia de Produção Mecânica) – Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2011. Disponível em: <http://hdl.handle.net/11449/121072>.
Capítulo I – Modelagem Matemática. Disponível em: <https://www.ime.unicamp.br/~moretti/ms428/2sem2010/aula_slides.pdf>.
