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dc.creatorWeller, Tiago Rodrigues-
dc.date.accessioned2020-03-12T18:03:27Z-
dc.date.available2020-03-12T18:03:27Z-
dc.date.issued2019-11-29-
dc.identifier.citationWELLER, Tiago Rodrigues. Framework para otimização dos movimentos de reposicionamento em manufatura aditiva por extrusão de material. 2019. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4763-
dc.description.abstractBuilding time is an important issue in material extrusion-based additive manufacturing due to the deposition principle and because head repositionings are always required between deposition segments (contours and rasters). The time waste in head repositioning, usually referred to as non-productive time can be minimized by applying optimization algorithms. In this work, the problem of repositioning movements optimization is detailed in order to increase its understanding, thus proposing ways to reduce its computational complexity. From the understanding of the problem a framework was proposed as a method to structure, decompose and simplify its solution. The framework has been divided into four (4) main steps and is designed to be used with different optimization methods. The first step was designed with some innovative methods to reduce the problem size. Mixed integer linear programming (MILP) models and tabu search metaheuristics were implemented to test the proposed framework. Three cases of different complexities were analyzed and compared with a classic greedy algorithm and the nearest neighbor insertion algorithm with 2-opt. The results show that the framework was effective to deal with this problem and, especially for the analyzed cases, it was possible to reduce the repositioning distance considerably. The simplification of the problem for more complex cases still needs to be analyzed.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectImpressão tridimensionalpt_BR
dc.subjectCiclo de vida do produtopt_BR
dc.subjectProdutos industrializadospt_BR
dc.subjectProgramação linearpt_BR
dc.subjectPlásticos - Extrusãopt_BR
dc.subjectFramework (Programa de computador)pt_BR
dc.subjectHeurísticapt_BR
dc.subjectOtimização combinatóriapt_BR
dc.subjectThree-dimensional printingpt_BR
dc.subjectProduct life ciclept_BR
dc.subjectManufacturespt_BR
dc.subjectLinear programmingpt_BR
dc.subjectPlastics - Extrusionpt_BR
dc.subjectFramework (Computer program)pt_BR
dc.subjectHeuristicpt_BR
dc.subjectCombinatorial optimizationpt_BR
dc.titleFramework para otimização dos movimentos de reposicionamento em manufatura aditiva por extrusão de materialpt_BR
dc.title.alternativeA Framework for tool-path airtime optimization in material extrusion additive manufacturingpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoO tempo de fabricação é uma questão importante na manufatura aditiva baseada no princípio de extrusão de material, devido ao princípio de deposição e também a necessidade de um grande número de reposicionamento do cabeçote extrusor entre as trajetórias de deposição (contornos e trechos de rasters). O tempo gasto em reposicionamentos, geralmente chamado de tempo improdutivo, pode ser minimizado através da aplicação de algoritmos de otimização. Neste trabalho, o problema de otimização dos movimentos de reposicionamento é detalhado buscando aumentar o seu entendimento, propondo assim formas de reduzir sua complexidade computacional. A partir do entendimento do problema foi proposto um framework como método para estruturar, decompor e simplificar a sua solução. O framework foi dividido em quatro (4) etapas principais e foi idealizado de forma a permitir a aplicação de diferentes métodos de pesquisa operacional. A primeira etapa envolve alguns métodos inovadores para reduzir o tamanho do problema. Para testar o framework proposto as demais etapas foram implementadas, através de modelos de programação linear inteira mista (MILP) e metaheurísticas de busca tabu. Três casos de diferentes complexidades foram analisados e comparados com um algoritmo guloso clássico e um algoritmo de inserção do vizinho mais próximo com 2-opt. Os resultados mostraram que a estrutura foi eficaz em lidar com esse problema e, para os casos analisados, foi possível reduzir consideravelmente a distância de reposicionamento do cabeçote extrusor. A simplificação do problema para casos mais complexos ainda precisa ser analisada.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1082304378093956pt_BR
dc.contributor.advisor1Volpato, Neri-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8414652619232683pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Rodrigues, Luiz Carlos de Abreu-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2048224805097773pt_BR
dc.contributor.referee1Silva, Jorge Vicente Lopes da-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6139204122148876pt_BR
dc.contributor.referee2Foggiatto, Jose Aguiomar-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8013863352635494pt_BR
dc.contributor.referee3Magatão, Leandro-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-6917-9753pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/4652695720103701pt_BR
dc.contributor.referee4Volpato, Neri-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/8414652619232683pt_BR
dc.contributor.referee5Siqueira, Paulo Henrique-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0002-7498-0721pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/1288178739969745pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAOpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Mecânicapt_BR
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