Introdução

O método Simplex de Programação Linear é uma técnica matemática desenvolvida em 1947, que pode indicar a melhor solução para problemas que tem diversas soluções. Várias situações industriais estão nesta categoria e a escolha da melhor carga para um forno de fusão é certamente um exemplo clássico.

Uma das primeiras aplicações neste sentido foi relatada por Metzger e Schwarzbek(1) em 1961, onde a técnica foi usada para o cálculo da carga de fusão para produção de ferro-fundido. Em função das dificuldades matemáticas do método, o cálculo manual levava de três a seis horas para ser realizado. Metzger e Schwarzbek passaram, então, a usar, computador de grande porte ("main frame"), que naquela época levava vários minutos para a solução do problema. Como o computador era partilhado com outras tarefas o tempo de computação custava caro e o método só era utilizado de 15 em 15 dias.

Na década de 1970 surgem os primeiros minicomputadores de mesa e Vanhoutte(2) descreve a técnica para cálculo de leito de fusão, utilizando-se uma máquina de tal tipo. O computador de Vanhoutte, apesar de dedicado somente a esta tarefa, o que foi um grande avanço, só tinha capacidade de memória para resolver uma matriz com apenas 15 matérias-primas.

A linguagem de programação daquela época era o FORTRAN ("formula translator") e Kuester e Mize publicaram o livro " Optimization Techniques"(3), contendo diversos programas para Programação Linear nesta linguagem. Estes programas serviram de base para a maioria dos programas de otimização em uso atualmente, após terem sido "traduzidos" para linguagem de programação mais modernas.

Durante todo o desenvolvimento da aplicação de Programação Linear no cálculo do leito de fusão a maior dificuldade estava na rapidez de preparação do problema para ser resolvido, ou seja, a colocação das restrições e limitações metalúrgicas de maneira ágil e rápida para que a resposta viesse em tempo real. Este tipo de limitação só veio a ser resolvido com a chegada da microcomputação do tipo PC.

O programa Opus21, descrito aqui, é uma evolução desta técnica e, como outros, se iniciou com base nos programas de Kuester e Mize, tendo seguido o caminho tradicional máquina de grande porte - minicomputador - microcomputador(4,5) . Nesta última versão (3.0) a interface com o usuário se tornou muito simples em função da utilização de linguagem de programação do tipo "Visual para Windows". O tempo de cálculo se tornou praticamente instantâneo, quando utilizado nas máquinas atuais do tipo Pentium ou similares.

Em função do aprendizado ao longo dos anos e em função das sugestões dos diversos tipos de usuário do programa básico (elaboração de rações, projeto de termopares, leito de fusão de alto-forno, carga de fusão de ligas metálicas, etc...) o Opus21 na versão atual resolve todos os problemas que afligiram os programas originais e pode ser usado sem dificuldade em tempo real por qualquer técnico da área de fundição. Problemas tais como restrições de análise química através de faixas ajustáveis, rendimentos diferenciados por matéria-prima e/ou elementos químicos, fixações e/ou limitações de componentes, acerto de cargas preliminares e análise de custo marginal de matérias-primas, são resolvidos rapidamente e de maneira completamente transparente para o usuário do programa. As tarefas que Metzger e Schwarzbek realizavam de 15 em 15 dias podem ser realizadas de 15 em 15 segundos e sem necessidade de dois matemáticos de plantão...



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