No dia 24 de ferreiro de 2025, ocorreu no CEERMA, a defesa de mestrado intitulada “Desenvolvimento e uso de modelos e algoritmos de otimização para a programação da produção em uma refinaria de petróleo” que abordou a otimização da produção em refinarias de petróleo por meio de programação matemática. O trabalho foi desenvolvido pela Maria Rita Rocha Mota, aluna do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da UFPE, e retrata um estudo de caso em uma refinaria brasileira.

A pesquisa teve como foco desenvolver e aplicar modelos de Programação Não linear Inteira Mista para a programação das unidades de operação de uma refinaria (tanques de armazenamento e unidade de destilação atmosférica), buscando maximizar a carga (mistura de petróleos) que é processada na destilação atmosférica, respeitando restrições operacionais e físico-químicas do sistema produtivo.

Nesse trabalho, foram contempladas três abordagens para a resolução do problema de programação da produção: (i) a formulação direta do modelo PNLIM, (ii) a reformulação como um problema de Programação Quadrática com o uso da função Lazy callback e (iii) uma Matheurística combinando as heurísticas de horizonte deslizante Relax-and-Fix e Fix-and-Optimize com a resolução exata via PNLIM. Em todas essas abordagens, os resultados foram superiores aos apresentados pela empresa, demostrando a importância e as contribuições dessa pesquisa para a obtenção de boas soluções em curto tempo computacional e auxiliando, dessa forma, nas tomadas de decisão da empresa acerca da construção da programação da produção.

A banca foi composta por:

• Prof. Raphael Kramer (orientador – UFPE)
• Profª Isis Didier Lins (examinadora interna – UFPE)
• Prof. Rafael Castro de Andrade (examinador externo - UFC)

Contribuições e Relevância do trabalho

• Contribuições com a literatura: ao explorar um problema de programação da produção focado na maximização da carga que será processada na Unidade de Destilação Atmosférica (UDA), e ao trabalhar com a programação de abastecimento de modo integrado com a da produção, utilizando tanques de modo mutuamente exclusivo (como armazenamento e carregamento);
• Auxílio na tomada de decisão, fornecendo boas soluções aos programadores da produção, em curto tempo computacional;
• Desenvolvimento de modelagem matemática que retrata o conjunto de atividades operacionais contempladas, desde a chegada de navios petroleiros responsáveis pelo abastecimento dos tanques até o envio de carga para processamento na UDA;
• Uso de três abordagens com o intuito de explorar diferentes métodos a serem utilizados para a obtenção de soluções melhores em um tempo menor;

Contexto e aplicabilidade

O trabalho enfatiza a importância da aplicação de métodos de otimização combinatória para a obtenção de soluções de boa qualidade de modo eficiente, possibilitando auxiliar na gestão operacional, tornando o processo produtivo mais assertivo e estratégico.

Impactos e perspectivas

Além de propor uma modelagem inovadora que representa os fluxos entre as unidades operacionais, o estudo abre caminho para pesquisas futuras que possam expandir as análises realizadas. A defesa da dissertação consolidou a aplicação do conhecimento teórico na resolução de um problema real, evidenciando os impactos positivos da pesquisa tanto na literatura quanto na prática industrial.