Modelagem Estocástica Aplicada a Problemas Industriais: Estudos de Casos Reais (2022)
- Authors:
- Autor USP: FERREIRA, MAGNA PAULINA DE SOUZA - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SSC
- DOI: 10.11606/T.55.2022.tde-13072022-145503
- Subjects: PLANEJAMENTO DA PRODUÇÃO; COMPUTAÇÃO EVOLUTIVA; HEURÍSTICA; MODELOS MATEMÁTICOS; PROGRAMAÇÃO MATEMÁTICA; ÓLEO DE SOJA
- Keywords: Estocasticidade; Mathematical modeling; Meta-euristics; Meta-heurísticas; Production planning; Soybean oil extraction; Stochasticity
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A presente tese de doutorado tem por objetivo apresentar os estudos de casos reais desenvolvidos para tratar problemas industriais. Levando em consideração que, em ambientes reais de fábricas, o processo de produção pode sofrer variações de diversas fontes de incerteza, o foco do estudo é construir modelos considerando tais variações. Para tratar os problemas de forma eficiente, primeiramente propomos o uso de uma nova técnica: Chance-constraint with Risk Allocation (CCRA). Além da técnica CCRA, abordamos a técnica de estocástica two-stage, amplamente utilizada na literatura para resolver problemas de planejamento da produção com estocasticidade. Ambas as técnicas são comparadas e são relatadas suas vantagens. O primeiro estudo de caso representa a realidade de uma Indústria de Produção de Potes e Ampolas (IPPA), localizada em Minas Gerais. A principal decisão a ser tomada consiste em dimensionar a quantidade de ampolas e potes que devem ser produzida ao longo de um horizonte de tempo, afim de atender uma certa demanda. Para solucionar o problema, foi realizada a aplicação do método exato Branch-and-Cut (B&C), um Algoritmo Genético simples (AG) e um Algoritmo Genético Multi-populacional (AGMP). Os resultados mostraram que as meta-heurísticas são capazes de encontrar as mesmas soluções ótimas obtidas pelo método exato B&C em instâncias de pequeno porte. Em grupos de instâncias mais complexas, as meta-heurísticas superam o método B&C. Nesse contexto, também foi desenvolvida aferramenta Production of Pots and Ampoules para auxiliar no desenvolvimento de planejamentos da produção otimizado, integrado com as soluções obtidas através das meta-heurísticas. No segundo estudo de caso, estamos lidando com um processo de produção em uma indústria de extração de óleo, na qual se necessita determinar as configurações ideais a fim de obter maior eficiência na extração do óleo da soja. O processo completo da extração é complexo; nesse sentido, trataremos de apenas um equipamento principal: o laminador, cuja função é transformar os grãos de soja quebrados em pequenas lâminas. Esse equipamento é controlado manualmente com a aplicação de pressão hidráulica nos rolos. Com o objetivo de melhorar a eficiência da produção e visando obter ajustes de pressão e medições de lâminas de forma inteligente e automática, neste trabalho é proposto um modelo matemático estocástico que tem por objetivo obter setpoints de pressão ótimo de um laminador, a fim de manter as espessuras de lâminas no padrão ideal de operação. Os resultados obtidos se mostraram superiores às medidas que são adotadas atualmente na fábrica, aumentando os lucros anuais.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2022
- Data da defesa: 26.04.2022
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
FERREIRA, Magna Paulina de Souza. Modelagem Estocástica Aplicada a Problemas Industriais: Estudos de Casos Reais. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-13072022-145503/. Acesso em: 08 fev. 2026. -
APA
Ferreira, M. P. de S. (2022). Modelagem Estocástica Aplicada a Problemas Industriais: Estudos de Casos Reais (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-13072022-145503/ -
NLM
Ferreira MP de S. Modelagem Estocástica Aplicada a Problemas Industriais: Estudos de Casos Reais [Internet]. 2022 ;[citado 2026 fev. 08 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-13072022-145503/ -
Vancouver
Ferreira MP de S. Modelagem Estocástica Aplicada a Problemas Industriais: Estudos de Casos Reais [Internet]. 2022 ;[citado 2026 fev. 08 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-13072022-145503/ - Fuzzy boundary for beams vibrations in vehicles
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Informações sobre o DOI: 10.11606/T.55.2022.tde-13072022-145503 (Fonte: oaDOI API)
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