BR112018006948B1

BR112018006948B1 - Método para formar uma mistura homogeneizada de fardos de algodão para um processo de fiação

Info

Publication number: BR112018006948B1
Application number: BR112018006948-5A
Authority: BR
Inventors: Jaison WERLICH
Original assignee: Ww Systems Ltda
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2022-07-19
Also published as: BR112018006948A2; US20180237958A1; US10815589B2; WO2017059505A1

Abstract

MÉTODO DE HOMOGENEIZAÇÃO DE MISTURA DE ALGODÃO SEM CATEGORIZAR OS FARDOS NO DEPÓSITO. Trata-se de homogeneização da grande variabilidade da qualidade da fibra do algodão para o processo de fiação, compreendido por programa de computador que utiliza algoritmos genéticos e técnicas de inteligência artificial, e trabalha com base nos dados de qualidade dos fardos (5) contidos nas pilhas (6) de algodão, bem como a quantidade de fardos classificados, caracterizado por compreender método com as seguintes etapas: Dividir o estoque em 15 setores denominado pilhas (6); Ao descarregar o algodão, armazenar todos os fardos (5) da nota fiscal (1) na pilha (6) que estiver mais vazia ou de uma mesma procedência; Após obter a qualidade dos fardos (5) da nota fiscal (1), informar os dados ao sistema e os fardos (5) são liberados para uso nas misturas (8), sem remanejar os fardos (5) no estoque; Formar o estoque total com o conjunto de pilhas (6) já com a qualidade dos fardos (5) cadastrada; Cadastrar a quantidade de dias que o sistema deverá controlar a variação da qualidade entre misturas (8); Cadastrar a tolerância (13) para cada parâmetro de qualidade entre misturas; Criar Grupos de Pilhas GP (7) e associar cada pilha (6) à um determinado GP (7); Calcular o Estoque da Mistura EM (8); Planejar a qualidade da(s) mistura(s) (10) para um determinado período; Elaborar a pré-mistura utilizando técnicas de inteligência artificial; Criar (11) a mistura e calcular o valor mínimo e máximo (12) de qualidade permitido; Incluir (14) os fardos que sobraram (151) da mistura anterior; Buscar os fardos faltantes nas pilhas do estoque (152) e informar ao sistema; Selecionar os fardos da mistura utilizando técnicas de inteligência artificial; Distribuir os fardos da mistura na linha de produção (26) utilizando técnicas de inteligência artificial; Separar os fardos selecionados (21) para a mistura e levar para a linha de produção (26).

Description

Setor tecnológico da invenção

[001] Trata-se de método informatizado de homogeneização das misturas de algodão, onde não se faz necessário separar o estoque de algodão em classes (categorias). Basicamente o método computacional proposto, através de técnicas de inteligência artificial, visa diminuir o máximo possível a variabilidade entre as misturas de uma mesma linha de produção no processo de fiação, assim garantindo uma maior qualidade do fio de algodão, com redução considerável de trabalho operacional com a movimentação dos fardos no depósito.

Estado da técnica

[002] O algodão para a confecção do fio chega às empresas em fardos agrupados em diferentes carretas de algodão com aproximadamente 130 fardos, no qual se denomina cada carreta ou lote de algodão como “nota fiscal”. Ao descarregar o algodão é retirada uma amostra de cada fardo e encaminhada para a classificação, onde serão obtidos os dados de qualidade. Em alguns casos os fardos já chegam com a qualidade fornecidas pelo produtor do algodão, desta forma não há necessidade retirar as amostras. Após obter os dados de qualidade de cada fardo, as empresas visando atingir uma melhor qualidade no processo de fiação, categorizam os fardos em função da qualidade do algodão, isto é, em função das características físicas e químicas do algodão os fardos são separados em diferentes pilhas que são denominadas de classes. Este método exige grande trabalho operacional já que cada fardo deve ser realocado para a classe ao qual fará parte, considerando sua qualidade. Esta forma de trabalho considera que todos os fardos em uma classe têm a qualidade idêntica, isso pode induzir a elaboração de misturas com problemas de qualidade, já que na realidade cada fardo da classe possui qualidade diferente. Com as classes definidas, é definida a quantidade de fardos de cada uma delas que serão misturados para se obter o fio com as características desejadas. A definição de quantos fardos serão obtidos de cada classe é feita manualmente por técnicos experimentados e varia de acordo com cada linha de produção. Esta “receita” feita pelo técnico chama-se “Carga de mistura” e a partir dela são feitas várias misturas. Além de não considerar a variação de qualidade entre os fardos da mesma classe, também não são consideradas a variação entre as cargas de mistura e as entre as misturas, neste caso, a margem de erro entre o fio desejado e o fio obtido é significativa. Sabendo-se que os fardos têm qualidade diferentes entre si, existem três etapas onde há grande variação de qualidade na fiação: Variabilidade entre misturas, Variabilidade entre as cargas de mistura e Variação dentro da carga da mistura.

[003] Variabilidade entre misturas: Por haver mudanças de qualidade nas pilhas na troca de uma mistura, geralmente existe grande variação entre a qualidade da mistura atual e a mistura seguinte.

[004] Variabilidade entre as cargas de mistura: Como os fardos são obtidos de forma aleatória para cada pilha e existe variação na qualidade dos fardos agrupados na mesma pilha, toda vez que busca uma nova carga no estoque de uma determinada mistura, existe variação da qualidade do algodão entre as cargas da mistura.

[005] Variação dentro da carga da mistura na linha de abertura: Como cada fardo da carga da mistura possui qualidade diferente, a má distribuição dos fardos na linha de abertura causa variação da qualidade do fio produzido dentro de uma mesma carga.

[006] Atualmente, existem diversas patentes na área de separação e tratamento do algodão para seu processo de fiação, onde se destaca a PI0602724-5, depositado pelo mesmo inventor, está sob o título "HOMOGENEIZAÇÃO DE MISTURAS DE ALGODÃO", trata de um método computacional com o mesmo objetivo, porém possui limitações em relação a este novo método, necessita que os fardos sejam categorizados no estoque e limita o controle de qualidade em no máximo 5 características (o controle de mais de 5 características geraria uma quantidade de pilhas enorme, o que torna inviável o gerenciamento físico do estoque), diferentemente do método revelado neste relatório, onde não há necessidade de categorização dos fardos no estoque e onde pode controlar mais de 20 características de qualidade sem impacto no gerenciamento do estoque físico. Visto isso, o método descrito na PI06002724-5 possui menos recursos no controle da qualidade das misturas, desta forma, não apresenta um resultado na qualidade do fio tão eficiente quanto o método revelado neste relatório.

[007] Há ainda no estado da técnica os documentos de patente US 5210909A, US5282141A e US 5025533A.

[008] O método descrito nos processos de patentes US 5210909A, US 5282141A e US 5025533A, consiste em uma solução mecanizada para a realização de misturas de algodão. Este processo ocorre com os fardos de algodão já dispostos fisicamente nas linhas de produção e depende de equipamentos eletrônicos específicos tanto para mensurar os valores das características da fibra, como para o consumo dos fardos, tal como braços e esteiras mecanizados. Este método necessita que uma mistura de fardos de algodão seja previamente elaborada e só então pode ser posta em prática.

[009] Embora ambos os métodos abordem o mesmo tema, o método, revelado neste relatório, ocorre ainda na fase de planejamento de qualidade e escolha dos fardos que irão compor a mistura, uma etapa anterior àquela descrita no processo de patente US 5210909A e que utiliza mecanismos, recursos e metodologias completamente distintas.

Novidades e objetivos da invenção

[010] O método de escolha dos fardos de algodão para a formação da carga da mistura, revelado neste relatório, utiliza sistema computacional com técnicas de inteligência artificial. O programa de computador trabalha com base nos dados relativos a qualidade do algodão contido nos fardos estocados, para então, realizar as diversas funções para o qual é designado, como seleção dos fardos que vão constituir a carga de cada mistura e a otimização da variabilidade da qualidade entres as misturas. Basicamente, consiste em um sistema computacional que visa a homogeneização de misturas de algodão através da combinação entre os dados dos estoques, algoritmos genéticos e inteligência artificial. O software permite, primeiramente, trabalhar com a otimização da variabilidade entre misturas, realizando o planejamento, a pré-mistura e a seleção dos fardos de cada mistura através de dados de qualidade do algodão no estoque, especificando valores e a porcentagem de importância de cada característica. Por fim, o software também permite que seja realizada uma organização na disposição dos fardos na linha de abertura da carga da mistura, na linha de abertura, com base nos dados já existentes no programa, alocando os fardos, dividindo a mistura em sub-misturas, de forma que a qualidade, média das características, de cada sub-mistura fique o mais próximo possível da qualidade da mistura.

[011] O método, revelado neste relatório, visa basicamente solucionar três problemas: A variabilidade entre misturas, a variabilidade entre as cargas da mistura e a variabilidade dentro da carga da mistura na linha de abertura. Com aplicação deste método a quantidade de fardos utilizados por pilha variam a cada carga de mistura, sendo assim cada mistura terá apenas uma carga de mistura, desta forma o método apresenta solução para a variabilidade entre misturas e a variabilidade dentro da carga da mistura na linha de abertura.

Descrição dos desenhos anexos

[012] Para uma melhor compreensão deste relatório descritivo e fazendo parte integrante do mesmo, acompanham figuras, com caráter ilustrativo e não limitativo, onde foi representado o que se segue: Figura 1 mostra resumidamente o fluxo de entrada de algodão no estoque pelo sistema; Figura 2 mostra resumidamente o fluxo do processo de misturas realizado pelo sistema; Figura 3 mostra a fórmula de cálculo e um exemplo do estoque da mistura por linha de produção calculado pelo sistema de acordo com os grupos de pilhas.

Descrição detalhada da invenção

[013] Conforme mostrado na figura 1, o fluxo de entrada de fardos (5) de algodão compreende a carreta cheia de fardos (5) chegando na fábrica. A carreta de algodão contém aproximadamente 130 fardos. A carreta é aqui denominada de “nota fiscal” (1). O segundo passo compreende a identificação (2) dos fardos (5) e retirada das amostras. O terceiro passo compreende armazenagem (3) de todos os fardos (5) da nota fiscal (1) em uma das pilhas (6) que estiver mais vazia ou de uma mesma procedência. O quarto passo compreende informar (4) os dados de qualidade ao sistema e os fardos (5) serem liberados para uso nas misturas (8), sem necessidade de separá-los. O estoque é setorizado em aproximadamente 15 pilhas (6). O agrupamento de pilhas (7), com suas respectivas percentagens na confecção do fio, compreende o estoque de mistura (8). O estoque de mistura (8) é setorizado em aproximadamente 15 pilhas (6) para cada linha de produção e ao chegar algodão na fábrica, todos os fardos (5) de uma nota fiscal (1) são colocados em uma única pilha antes mesmo de serem classificados.

[014] Conforme mostrado na figura 2, o fluxo do processo de misturas (24) compreende a definição automática da qualidade (9); o segundo passo é a elaboração da pré-mistura (10) com 50% a mais de fardos (5); o terceiro passo é a criação da nova mistura (11); o quarto passo é o cálculo (12) do mínimo e do máximo de mistura (24), para cada tolerância (13) das características de qualidade e dias de controle cadastrados, neste cálculo são consideradas a qualidade das misturas anteriores (25); o quinto passo compreende a inclusão (14) dos fardos da “Área da pré-mistura” (15a) que contém a sobra da mistura anterior (151). A “área da pré-mistura” (15a) está dividida em duas partes, uma parte onde ficam armazenados os fardos que sobraram da mistura anterior (151) também denominado de “sobra da mistura anterior” e outra parte onde são colocados os fardos obtidos das pilhas (6) para completar a pré-mistura denominado de “Fardos novos” (152a). O sexto passo compreende a busca (16) dos fardos (5) faltantes nas pilhas (6) e então colocados na área “novos fardos” (152b). O sétimo passo compreende o lançamento dos códigos (18) dos fardos (5) no sistema. O oitavo passo compreende a seleção (19) (15c) dos fardos (5) da mistura, o sistema busca automaticamente a combinação de fardos que atende aos requisitos referentes a qualidade planejada (9), o % de cada grupo de pilha (7) e o valor mínimo e máximo calculado (12) para cada parâmetro na mistura. Os fardos (5) selecionados neste passo estão destacados na “área da pré-mistura” (15c) por retângulos pretos. O nono passo compreende o fracionamento (21) da mistura pelo sistema, em grupos de 8 em 8 fardos (5), em seguida o sistema gera etiquetas com numeração a serem colocadas em cada fardo selecionado (15d), identificando sua posição na linha de produção (26). O décimo passo compreende a separação (23) dos fardos (5) na área de pré-mistura (15d), nesta separação (23) os fardos (5) selecionados para a mistura (24) vão para o consumo na linha de abertura (26), os fardos (5) não selecionados vão para a área da pré-mistura “sobra da mistura anterior” (151) e os dados de qualidade da mistura (27) são armazenados no sistema. Então a mistura (24) está finalizada, os dados de qualidade da mistura (27) são considerados para a definição automática da qualidade (9) das misturas seguintes, iniciando-se novamente o fluxo de processos de misturas. Nesta figura 2, a área de pré-mistura apresentada em (15a), (15b), (15c) e (15d) correspondem ao mesmo espaço físico no armazém, porém em diferentes situações: (15a) corresponde a área da pré- mistura com os fardos que sobraram da mistura anterior (151) e a área de fardos novos (152a) vazia; (15b) corresponde a área da pré-mistura com os fardos que sobraram da mistura anterior (151) e a área de fardos novos (152b) com os fardos novos que foram obtidos nas pilhas do estoque (16); (15c) corresponde a área da pré-mistura com os fardos que sobraram da mistura anterior (151), agora com os fardos selecionados (19) para a nova mistura (24), neste exemplo destacados em preto e a área de fardos novos (152b) com os fardos novos que foram obtidos nas pilhas do estoque (16), também com os fardos selecionados (19) para a nova mistura (24); (15d) corresponde a área da pré-mistura com os fardos que sobraram da mistura anterior (151), agora com a indicação (21) da ordem de entrada na linha de produção (26) para cada um dos fardos selecionados (19) para a mistura (24), neste exemplo destacados em preto e a área de fardos novos (152b) com os fardos novos que foram obtidos nas pilhas do estoque (16), também com a indicação (21) da ordem de entrada na linha de produção (26) para cada um dos fardos selecionados (19) para a mistura (24).

Funcionalidade do método

[015] Processo de cadastros, entrada de algodão e cálculo do estoque: 1) Cadastro da quantidade de dias que o sistema deverá controlar a variabilidade da qualidade entre misturas. 2) Cadastro da tolerância para cada parâmetro de qualidade entre misturas. 3) Definição dos Grupos de Pilhas (GP) e associação de cada pilha à um determinado GP. 4) Cálculo do Estoque da Mistura (EM).

[016] Processo de mistura: Passo 1 - Planejamento da qualidade da mistura para um determinado período. Passo 2 - Elaboração da pré-mistura utilizando técnicas de inteligência artificial. Passo 3 - Criação da mistura a partir da pré-mistura. Passo 4 - Cálculo do valor mínimo e máximo de qualidade permitido na mistura. Passo 5 - Inclusão dos fardos que sobraram da mistura anterior. Passo 6 - Busca dos fardos faltantes nas pilhas do estoque. Passo 7 - Lançamento dos fardos no sistema. Passo 8 - Seleção dos fardos da mistura utilizando técnicas de inteligência artificial. Passo 9 - Disposição dos fardos na linha de abertura utilizando técnicas de inteligência artificial. Passo 10 - Separação dos fardos selecionados para a mistura e colocação dos mesmos na linha de produção.

[017] Primeiramente, o estoque de algodão de cada linha de produção deve ser divido em aproximadamente 15 setores no qual denominamos de pilhas. O estoque de algodão das empresas sempre sofre variações de qualidade ao longo do tempo e para garantir homogeneização no processo de produção, de forma que as mudanças de qualidade nas misturas sejam gradativas, para cada linha de produção deve ser cadastrado a quantidade de dias que o sistema deverá controlar a variação da qualidade entre misturas e também a tolerância que cada parâmetro de qualidade permite variar entre misturas ao longo dos dias de controle da qualidade. Ao chegar algodão na empresa, todos os fardos da nota fiscal são lançados no sistema e em seguida armazenados em uma única pilha que é escolhida pelo usuário, preferencialmente na pilha que estiver mais vazia ou de uma mesma procedência. Após obter a qualidade dos fardos da nota fiscal, os dados são informados ao sistema e os mesmos são liberados para uso nas misturas, sem necessidade de remanejar os fardos no estoque que caracteriza a não categorização de fardos no estoque. O conjunto de pilhas já com a qualidade dos fardos formam o estoque total de cada linha de produção. Para cada linha de produção são criados grupos de pilhas (GP), onde é definida a porcentagem de uso de cada GP na mistura. Cada pilha do estoque é associada a um GP. A partir dos percentuais de todos os GPs o sistema calcula automaticamente o estoque da mistura (EM) para cada linha de produção. A partir disso, é iniciado o processo de mistura. A primeira etapa é o planejamento da qualidade para as próximas misturas de cada linha de produção, que tem duração definida em dias pelo usuário. Através dos dados da mistura em processo, dos dados do estoque atualizado da mistura calculado pelo sistema e da quantidade de dias informados pelo usuário, o sistema define automaticamente a qualidade que deverá ser produzida nas próximas misturas. A segunda etapa do processo de mistura é a definição da pré- mistura. Devido a variabilidade da qualidade dos fardos dentro de cada pilha do estoque de algodão, nesta etapa o sistema elabora uma pré-mistura com aproximadamente 50% a mais de fardos, por exemplo, para uma mistura de 60 fardos é realizada uma pré-mistura de 90 fardos. Nesta etapa, baseado na porcentagem de uso definida para cada GP, na quantidade e na qualidade de cada pilha, o sistema define automaticamente através de algoritmos genéticos quantos fardos serão obtidos de cada pilha para compor a pré-mistura de forma que atenda a qualidade planejada na primeira etapa. Com esta metodologia de pré-mistura com 50% a mais de fardos para que o sistema escolha os melhores fardos para a mistura, pode-se garantir o controle de qualidade de todas as características do algodão nas misturas sem a categorização dos fardos, trazendo redução de logística e trabalho com empilhadeiras das empresas, além de proporcionar maior uniformidade na qualidade das misturas. No depósito de algodão ou no setor de abertura dos fardos é criada uma área de pré-mistura denominada “Área da pré- mistura” onde serão colocados os fardos definidos para a pré-mistura. Esta área está dividida em duas partes, uma parte onde ficam armazenados os fardos que sobraram da mistura anterior denominada de “Sobra da mistura anterior” e outra parte onde são colocados os fardos obtidos das pilhas para completar a pré-mistura denominada de “Fardos novos”. Na terceira etapa, onde a mistura é realizada na prática, é criada a mistura, o sistema calcula automaticamente os valores mínimos e máximos de cada parâmetro de qualidade controlado na mistura; são incluídos os fardos que sobraram da mistura anterior; o sistema gera um relatório dos fardos que faltam buscar nas pilhas do estoque; é feita a busca destes fardos; levados para área de fardos novos da pré-mistura; e lançado no sistema. A partir dos fardos obtidos na pré-mistura, o sistema escolhe de acordo com o % mistura para cada grupo de pilhas, 2/3 dos fardos da pré-mistura para compor a nova mistura. O 1/3 restante da pré-mistura fica resguardado para fazer parte da próxima pré-mistura. A partir dos fardos selecionados para a mistura, passa-se para a quarta etapa do processo de mistura, onde o sistema elabora o layout que informa a posição de cada fardo da carga de mistura na linha de abertura, e fraciona automaticamente a mistura em sub-misturas de 8 em 8 fardos, de forma que a sub-mistura tenha a mesma qualidade média dos fardos da mistura. Após definição da disposição dos fardos na linha de abertura, o sistema gera etiquetas com numeração a serem colocadas em cada fardo selecionado, identificando sua posição na linha de produção, em seguida passa-se para quinta etapa onde os fardos são separados fisicamente. Os fardos selecionados na mistura vão para a linha de produção e os não selecionados vão para a área da “sobra da mistura anterior” onde ficam resguardados para fazer parte da seleção da próxima mistura.

Quanto a variabilidade entre misturas e a variabilidade entre as cargas de mistura

[018] A variabilidade entre misturas e a variabilidade entre as cargas de mistura são o principal problema nas fiações de algodão, desta forma, o método descrito neste relatório, possui um conjunto de controles para que a variabilidade entre as misturas (24) e a variabilidade entre as cargas de mistura (24) sejam a mínima possível, de forma que não apresente problemas de qualidade nas misturas (24) de algodão.

[019] A funcionalidade do método é aqui descrita através de dois tópicos: o Processo de cadastros, entrada de algodão e cálculo do estoque e o Processo de mistura.

[020] O Processo de cadastros, entrada de algodão e cálculo do estoque compreende: 1 - Cadastro da quantidade de dias que o sistema deverá controlar a variabilidade da qualidade entre misturas (24) e a variabilidade entre as cargas de mistura (24): É informado ao sistema, para cada linha de produção, quantos dias o sistema deverá controlar a variação de cada parâmetro de qualidade nas misturas (24); 2 - Cadastro da tolerância para cada característica de qualidade entre misturas: Como o estoque de algodão das empresas sempre sofre variações de qualidade ao longo do tempo e para garantir homogeneização no processo de produção, de forma que as mudanças de qualidade nas misturas (24) sejam gradativa, é cadastrado no sistema para cada característica de qualidade, o quanto a qualidade média de cada mistura (24) pode variar ao longo de X dias (Cadastrado no item anterior) entre as misturas da linha de produção; 3 - Definição dos Grupos de Pilhas (GP) (7): De acordo com a qualidade das pilhas (6) e a necessidade de cada linha de produção, são criados um ou mais Grupos de Pilhas(GP) (7), onde cada pilha (6) do estoque de algodão é associada a um GP (7). Para cada GP (7) é definido o percentual de participação na mistura (% Mistura); 4 - Cálculo do Estoque da Mistura (EM) (8): De acordo com os grupos de pilhas GP (7) e seus respectivos percentuais, é calculado o Estoque da Mistura (EM) (8). As planilhas abaixo detalham, com exemplo, como é realizado o cálculo do estoque da mistura tanto em quantidade, quanto em qualidade.

Processo de mistura

[021] Passo 1 - Planejamento da qualidade da mistura: Este passo é a primeira etapa do processo de misturas, onde é definida a qualidade (9) das próximas misturas. A partir da qualidade do estoque (8) disponível para a mistura e da qualidade (27) da mistura em processo, o sistema define a qualidade (9) a ser produzida nas novas misturas para período desejado pelo usuário. Nesta etapa o sistema considera apenas qualidade média do Estoque de Mistura (EM) (8), já a qualidade média de cada pilha (6) e a qualidade individual de cada fardo (5) são considerados apenas nas etapas 2 e 3 respectivamente.

[022] Passo 2 - Elaboração da pré-mistura: Este passo é a segunda etapa do processo de misturas. Devido a variabilidade da qualidade dos fardos (5) dentro de cada pilha (6) do estoque de algodão, o sistema elabora uma pré-mistura (10) com aproximadamente 50% a mais de fardos (5). Por exemplo, para uma mistura de 60 fardos é realizada uma pré-mistura (10) de 90 fardos (5). Na etapa seguinte o sistema seleciona a melhor combinação de fardos (5) para a mistura e descarta 1/3 dos fardos da pré-mistura. Os fardos descartados permanecem na pré-mistura (15a) e participam da seleção da mistura seguinte. Com esta metodologia de pré- mistura (10) obtendo 50% a mais de fardos (5) para o sistema selecionar os melhores fardos (5) para a mistura. O sistema garante o controle total de qualidade nas misturas, além de manter maior uniformidade na qualidade das misturas, o sistema elimina a categorização dos fardos (5), trazendo redução tanto de logística, como de trabalho com empilhadeiras nas empresas. Nesta etapa o sistema considera qualidade média do estoque de Mistura (8) e a qualidade média de cada pilha (6), já a qualidade individual de cada fardo (5) é considerada apenas na etapa 3. Baseado na % mistura de cada grupo de pilhas (GP) (7), na quantidade e na qualidade de cada pilha (6), o sistema define automaticamente através de algoritmos genéticos quantos fardos (5) serão obtidos de cada pilha (6) para compor a pré-mistura, que atendam a qualidade planejada (QNM).

[023] Passo 3 - Criação da mistura: Neste passo inicia-se a terceira etapa do processo de mistura, onde a mistura é criada no sistema a partir da pré-mistura (10) criada no passo anterior.

[024] Passo 4 - Cálculo do valor mínimo e máximo: Após a criação da mistura, o sistema calcula automaticamente o valor mínimo e o valor máximo (12) permitido para cada característica de qualidade na nova mistura, baseado na qualidade das últimas (25) misturas realizadas, na quantidade de dias a ser controlados e na tolerância de variação cadastrada (13) para cada parâmetro de qualidade entre misturas.

[025] Passo 5 - Inclusão dos fardos que sobraram da mistura anterior: Neste passo são incluídos na nova mistura (14) via sistema, os fardos que sobraram (151) da mistura anterior e que estão na área de “Sobra de mistura Anterior” (15a) da pré- mistura.

[026] Passo 6 - Busca dos fardos faltantes nas pilhas do estoque: Neste passo, é gerado o relatório dos fardos faltantes (16) para completar a pré-mistura (10), a partir deste relatório é feita a busca dos fardos (5) nas pilhas (6) de acordo com a quantidade definida por pilha (6). Estes fardos são colocados na área de “Fardos novos” (152a) da pré-mistura (152b).

[027] Passo 7 - Lançamento dos fardos no sistema: Após a coleta dos fardos faltantes nas pilhas do estoque, o código (18) de cada fardo da área de “Fardos Novos” (152a) da pré-mistura (152b) é informado ao sistema para que ele obtenha os dados de qualidade do fardo.

[028] Passo 8 - Seleção dos fardos da mistura: Este passo finaliza a etapa 3 do processo de mistura. A partir da qualidade de cada fardo alocado na pré-mistura (15b), através de técnicas de inteligência artificial e algoritmos genéticos, o sistema seleciona automaticamente (19) os fardos que irão compor a mistura de acordo com o % mistura para cada grupo de pilhas (7), sendo que a qualidade média de cada característica da mistura fique entre o valor mínimo e valor máximo (12) calculado pelo sistema e fique o mais próximo possível da qualidade planejada (9) para a mistura.

[029] Passo 9 - Distribuição dos fardos da mistura na linha de consumo (Trata a variabilidade dentro da carga da mistura na linha de abertura): Para ter uma distribuição bem uniforme no layout (mapa), após selecionar (19) os fardos que irão compor a mistura, é feita a distribuição dos fardos para consumo na linha de produção. A mistura é fracionada em sub-mistura (21), em grupo de 8 fardos, para que a qualidade do algodão de cada sub-mistura (21) fique o mais próximo possível da qualidade média da mistura.

[030] Passo 10 - Separação dos fardos na pré-mistura: Após a seleção dos fardos (19) e a distribuição na linha de produção (26), de acordo com a figura 2, o sistema gera etiquetas com numeração a serem colocadas em cada fardo selecionado (15d), identificando sua posição na linha de produção (26), em seguida os fardos são separados fisicamente na área de pré-mistura (15d), os fardos selecionados vão para a linha de produção (26) e os não selecionados vão para a área da sobra (151) da mistura anterior.

[031] A invenção revelada neste relatório permite, às Fiações de Algodão, controlar nas misturas todos os parâmetros e qualidade considerados importantes para obter uma maior uniformidade na produção de fios. O método descrito controla a qualidade de todos os parâmetros de qualidade da mistura sem categorizar os fardos em classe após obter os dados de qualidade. Com isso as empresas têm uma redução de logística em movimentação de fardos através de empilhadeiras, otimizam melhor a utilização dos espaços no depósito de algodão. O principal benefício deste método é proporcionar controle total de qualidade nas misturas de algodão trazendo melhor eficiência das máquinas da produção e maior estabilidade e uniformidade dos fios produzidos. Com a implantação deste sistema, proposto, obtêm-se uma diminuição dos defeitos, podendo garantir ao cliente uniformidade nos produtos e que a qualidade do algodão utilizado está dentro dos limites considerados ideais.

[032] As planilhas da Figura 3 mostram a fórmula de cálculo e um exemplo do estoque da mistura por linha de produção calculado pelo sistema de acordo com os grupos de pilhas. Mostram as definições para o controle de tolerância da qualidade entre misturas e um exemplo do cálculo do valor mínimo e máximo para parâmetro de qualidade na mistura.

Claims

1- MÉTODO PARA FORMAR UMA MISTURA HOMOGENEIZADA DE FARDOS DE ALGODÃO PARA UM PROCESSO DE FIAÇÃO que faz a homogeneização da grande variabilidade da qualidade da fibra do algodão para o processo de fiação, e que possui programa de computador que utiliza algoritmos genéticos e técnicas de inteligência artificial, e que trabalha com base nos dados de qualidade dos fardos (5) contidos nas pilhas (6) de algodão, bem como a quantidade de fardos (5) classificados, caracterizado por compreender as seguintes etapas: Processar cadastros, entrada de algodão e cálculo do estoque - Dividir o estoque de fardos (5) em 15 setores denominado pilhas (6); - Ao descarregar o algodão, armazenar todos os fardos (5) da nota fiscal (1) em pilha (6) que estiver mais vazia ou de uma mesma procedência; - Após obter a qualidade dos fardos (5) da nota fiscal (1), informar os dados ao sistema e liberar os fardos (5) para uso nas misturas (8), sem remanejar os fardos (5) no estoque; - Formar o estoque total com o conjunto de pilhas (6) já com a qualidade dos fardos (5) inserida no sistema; - Cadastrar a quantidade de dias que o sistema deverá controlar a variação da qualidade entre misturas (24); - Cadastrar a tolerância (13) para cada parâmetro de qualidade entre misturas; - Criar Grupos de Pilhas GP (7) e associar cada pilha (6) à um determinado GP (7); - Calcular o Estoque da Mistura EM (8); Processar a mistura Passo 1: Planejar a qualidade da(s) mistura(s) (9) para um determinado período; Passo 2: Elaborar a pré-mistura (10) utilizando técnicas de inteligência artificial; Passo 3: Criar (11) a mistura; Passo 4: Calcular o valor mínimo e máximo (12) de qualidade permitido; Passo 5: Incluir (14) os fardos que sobraram (151) da mistura anterior; Passo 6: Buscar (16) os fardos faltantes nas pilhas do estoque (17) (152); Passo 7: Informar (18) os fardos ao sistema; Passo 8: Selecionar (19) (20) os fardos da mistura utilizando técnicas de inteligência artificial; Passo 9: Distribuir (21) (22) os fardos da mistura na linha de produção (26) utilizando técnicas de inteligência artificial; Passo 10: Separar os fardos selecionados (23) para a mistura e levar para a linha de produção (26).

2- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo programa de computador calcular o estoque de mistura (8) da seguinte forma: - Criar um ou mais Grupos de Pilhas GP (7), onde cada pilha (6) do estoque de algodão é associada a um GP, e para cada GP ser definido o percentual na mistura; - Calcular o Estoque da Mistura EM (8) em quantidade e qualidade dos fardos de algodão, de acordo com os Grupos de Pilhas GP (7) e seus respectivos percentuais.

3- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo programa de computador, criar a pré-mistura (10) com 50% a mais de fardos baseado na quantidade de fardos da mistura (24).

4- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela pré- mistura, criar no depósito de algodão ou no setor de abertura dos fardos (5) uma área de pré-mistura que denominada “Área da pré-mistura” (15a) onde são colocados fisicamente os fardos definidos para a pré-mistura (10).

5- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela “Área da pré-mistura” (15a), ser dividida em duas partes, uma parte onde ficam armazenados os fardos que sobraram da mistura anterior, aqui denominada de “Sobra da mistura anterior” (151) e a segunda parte onde são colocados os fardos obtidos das pilhas para completar a pré-mistura, denominada de “Fardos novos” (152a).

6- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo programa de computador, baseado na porcentagem de mistura de cada grupo de pilhas GP (7), na quantidade e na qualidade de cada pilha e na qualidade planejada (9) para a mistura, definir automaticamente, através de algoritmos genéticos, quantos fardos (5) serão obtidos de cada pilha (6) para compor a pré-mistura (10).

7- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo programa de computador considerar a qualidade média das últimas misturas realizadas (25), considerar o número de dias cadastrados para controle da produção, considerar a tolerância (13) cadastrada para cada parâmetro de qualidade, e então calcular (12) automaticamente os valores mínimos e máximos de cada característica de qualidade a ser controlada na mistura.

8- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo programa de computador incluir na mistura (14) os fardos que estão na área “Sobra da mistura anterior” (151).

9- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo programa de computador buscar os fardos de algodão (16) nas pilhas do estoque e informar (18) ao sistema os fardos faltantes para completar a pré-mistura (15a) da nova mistura, de acordo com a quantidade definida para cada pilha (6) na elaboração da pré-mistura (10).

10- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela busca (16) nas pilhas (6) do estoque, colocar fisicamente os fardos (5) na área “Fardos Novos” (152a) da pré-mistura (15a)(152b).

11- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo programa de computador, selecionar automaticamente (19)(15c) os fardos (5) que irão compor a mistura (24) de acordo com a porcentagem de mistura para cada grupo de pilhas (7), que a qualidade média das características da mistura fique entre o valor mínimo e valor máximo (12) calculado pelo sistema e fique o mais próximo possível da qualidade planejada (9) para a mistura.

12- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelos fardos, após a seleção dos fardos (19) e a definição da posição (21) dos fardos na linha de produção, os fardos serem separados (23) fisicamente na área de pré- mistura, e os fardos selecionados irem para a linha de produção (26) e os não selecionados irem para a área da ‘sobra da mistura anterior’ (151).