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Dissertações |
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RODRIGO DE PAULA OLIVEIRA
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Auxílio à tomada de decisão em um e-marketplace logístico através da Simulação Baseada em Agentes
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Orientador : ALEXANDRE FERREIRA DE PINHO
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MEMBROS DA BANCA :
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ALEXANDRE FERREIRA DE PINHO
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RENATO DA SILVA LIMA
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ROSINEI BATISTA RIBEIRO
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Data: 27/02/2023
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O crescimento da internet favoreceu o desenvolvimento dos marketplaces eletrônicos, plataformas online que atuam como intermediárias no processo de negociação entre duas partes independentes. Quando inseridas no contexto dos transportes de cargas, são conhecidas como e-marketplace logístico, e conectam os agentes envolvidos no deslocamento de diversas mercadorias. Apesar das vantagens, diversos marketplaces eletrônicos falharam recentemente devido à baixa performance da plataforma. Neste contexto, a tomada de decisão correta, principalmente de níveis tático e estratégico, pode ser um fator determinante para que a organização apresente um desempenho satisfatório no mercado em que está inserida. Um dos métodos que colaboram para auxiliar o processo decisório é a Simulação Baseada em Agentes (SBA). A SBA é um dos métodos de simulação computacional, sendo recomendada quando a análise a ser realizada envolve um grande número de indivíduos que possuem decisões e comportamentos bem definidos. A literatura, apesar de composta por diversos trabalhos que abordaram a SBA para auxiliar o processo decisório, ainda carece de estudos que utilizam o método no ambiente dos e-marketplaces logísticos. Na realidade, como um todo, a dinâmica dos marketplaces eletrônicos – não somente o modelo de transporte de cargas – ainda se demonstra como um campo a ser explorado no meio acadêmico. Assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo de SBA apto a analisar o impacto que diferentes canais de captação de clientes possuem na quantidade final de novos usuários de um emarketplace logístico, de modo a apoiar a tomada de decisão dos gestores da organização. No geral, pode-se destacar três importantes tópicos obtidos nesta pesquisa: 1- a elaboração de um modelo conceitual, conforme sugere a metodologia, favoreceu a visualização do processo a ser modelado; 2- o Protocolo ODD (Overview, Design Concepts and Details) foi adequado para cumprir todas as atividades propostas na primeira fase da metodologia de simulação, além de facilitar a replicação do modelo por outros pesquisadores; 3- a validação do modelo, realizada de modo a combinar dois métodos, foi desenvolvida de maneira mais robusta e confiável. Em relação aos resultados da simulação, foi possível estabelecer os cenários de maior impacto na ativação de novos clientes, além de definir uma ordem de prioridade dos canais de captação no momento de realizar novos investimentos. No cenário alternativo de melhor desempenho, verificou-se melhorias de até 20% na taxa de conversão de novos usuários em relação ao cenário inicial. Além disso, o canal de captação “Indicação interna” foi definido como o prioritário a ser investido, podendo melhorar em até 16,9% a taxa de conversão dos potenciais usuários. Como trabalhos futuros, sugere-se o estudo com base no “custo benefício”, além da análise em relação as causalidades existentes entre os meios de captação.
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The growth of the internet favored the development of electronic marketplaces, online platforms that act as intermediaries in the negotiation process between two independent parties. When inserted in the context of load transport, they are known as a logistics emarketplace, and it connects the agents involved in the movement of various goods. Despite the advantages, several electronic marketplaces have failed recently due to the low performance of the platform. In this context, correct decision making, mainly at the tactical and strategic levels, can be a determining factor for the organization to present a satisfactory performance in the market in which it is inserted. One of the techniques that collaborate to help the decision-making process is the Agent-Based Simulation (ABS). ABS is a computer simulation method, and it is recommended when the analysis to be performed involves many individuals who have well-defined decisions and behaviors. The literature, despite being composed of several works that developed an ABS model to assist the decision-making process, still lacks studies that use the method in the logistics e-marketplaces environment. In fact, the dynamics of electronic marketplaces – not just the freight transport model – is still a field to be explored in academia. Thus, this work aims to develop an SBA model able to analyze the impact that different customer acquisition channels have on the final number of new users of a logistics e-marketplace, in order to support the decision making of the organization's managers. In general, three important topics obtained in this research can be highlighted: 1- the elaboration of a conceptual model, as suggested by the methodology, favored the visualization of the process to be modeled; 2 - the ODD Protocol (Overview, Design Concepts and Details) was adequate to fulfill all the activities proposed in the first phase of the simulation methodology, in addition to facilitating the replication of the model by other researchers; 3 - the validation of the model, performed in order to combine two methods, was developed in a more robust and reliable way. Regarding the results of the simulation, it was possible to establish the scenarios with the greatest impact on activating new customers in the logistics e- marketplace, in addition to defining an order of priority for the acquisition channels when making new investments. In the alternative scenario that was observed the best performance, there was improvements of up to 20% in the conversion rate of new users compared to the initial scenario. In addition, the “indicação interna” acquisition channel was defined as the priority to be invested and may improve the conversion rate of potential users by up to 16.9%. As future works, the study based on “cost benefit” is suggested, as well as the analysis of the causalities between the acquisition channels.
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YAGO TOLEDO LIMA
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Utilização de Aprendizagem de Máquina para a Inclusão de Fatores Emocionais Humanos em projetos de Simulação
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Orientador : JOSE ARNALDO BARRA MONTEVECHI
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MEMBROS DA BANCA :
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JOSE ARNALDO BARRA MONTEVECHI
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MONA LIZA MOURA DE OLIVEIRA
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RAFAEL DE CARVALHO MIRANDA
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Data: 07/03/2023
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A simulação computacional é uma ferramenta amplamente utilizada para monitorar e otimizar indicadores de desempenho tanto na academia quanto na indústria. Os operadores humanos, no entanto, são comumente representados como recursos de produção nominal constante nos modelos de simulação. Tal modelo, em muitos casos, é insuficiente, uma vez que desconsidera as variações inerentes da fisionomia humana. Há na literatura formas de se representar tais variações no desempenho humano, porém, o fator emocional raramente é abordado nestes trabalhos. Além disso, os trabalhos que buscam modelar a atitude psicofísica do operador, que engloba as emoções, no geral, necessitam de equipamentos sofisticados ou formulários morosos a serem preenchidos. Para apresentar uma alternativa para a inclusão do fator emocional humano em modelos de simulação, este trabalho utiliza um modelo de aprendizagem de máquina para identificar o humor aparente de operadores a partir de filmagens de uma linha de produção de manufatura em operação. Esta abordagem não interfere na carga de trabalho dos operadores nem demanda nenhum tipo de equipamento extra além de uma câmera filmadora comum, preenchendo então a lacuna observada na literatura. Este trabalho demonstrou que há 66 correlações estatísticas significantes entre as variáveis de humor detectadas pelo modelo de aprendizagem de máquina utilizado e o tempo de operação na linha. Também foi demonstrado que as curvas de distribuição de probabilidade para o tempo de operação variam significativamente quando consideradas diferentes classes de humor. Por fim, foi demonstrada a aplicação destas curvas em um modelo de simulação. Os resultados evidenciam uma tendência de melhoria nos resultados do modelo, demonstrando assim a viabilidade da técnica aplicada. Além dos resultados demonstrados, este trabalho também apresenta instruções para aplicação da técnica proposta que podem ser utilizadas para projetos similares. Além das simulações, a técnica apresentada pode também ser utilizada em diversas áreas incluindo prevenção de defeitos de fabricação, saúde e segurança ocupacional.
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Computational simulation is a widely used tool for monitoring and optimizing performance indicators in both academia and industry. However, human operators are commonly represented as resources with constant nominal production in simulation models. Such models are often insufficient, as they disregard the inherent variations due to human physiology. Although there are ways to represent such variations in human performance in the academic literature, emotional factors are rarely addressed. Moreover, the studies that seek to model the psychophysical attitude, which includes emotions, of the operator usually require sophisticated equipment or time-consuming forms to be filled by the operators. To present an alternative for the inclusion of the emotional human factor in simulation models, this work uses a machine learning model to identify the apparent mood of operators from footage of a manufacturing production line in operation. This approach does not interfere with the workload of the operators nor require any extra equipment other than a common video camera, filling a gap observed in the literature. This study revealed 66 statistically significant correlations between the mood variables estimated by the machine learning model and operation time on the assembly line. It was also shown that the probability distribution functions for the operation time differ significantly when considering different classes of mood. Lastly, those different curves were demonstrated in a simulation model. The results show an improvement trend in the model’s results, thus demonstrating the viability of this technique.This study also provides instructions for applying the proposed technique that can be used in similar projects. Besides simulations, this technique can be applied to a variety of fields including defects prevention, occupational health and safety.
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RENAN RYUJI MURASHITA TAKENAKA
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ESTUDO COMPARATIVO ENTRE O GRÁFICO DE CONTROLE SIMULTÂNEO (X-BARRA,S) E OS GRÁFICOS DE SHEWHART PARA MÉDIA E DESVIO-PADRÃO
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Orientador : PAULO HENRIQUE DA SILVA CAMPOS
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MEMBROS DA BANCA :
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ALEXANDRE FONSECA TORRES
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ANDERSON PAULO DE PAIVA
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ANTONIO FERNANDO BRANCO COSTA
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JULIANA HELENA DAROZ GAUDENCIO
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PAULO HENRIQUE DA SILVA CAMPOS
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Data: 16/03/2023
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Os gráficos de controle são ferramentas do Controle Estatístico de Processos amplamente utilizados para monitorar as características de qualidade chaves de um produto ou serviço. Por serem extremamente eficientes no monitoramento e resultarem em melhorias expressivas de qualidade, a pesquisa se faz necessária na investigação de diferentes abordagens. Entretanto, a diversidade de gráficos e metodologias de aplicação dificultam a escolha da melhor combinação para implementação em um processo. Além disso, alguns trabalhos apresentam pouca ou nenhuma comparação com outros trabalhos, dificultando o processo de escolha. O gráfico simultâneo (X-barra,S) é um caso em que as comparações apresentadas deixam dúvidas quanto à eficácia em relação até mesmo aos gráficos de Shewhart para média (X-barra) e desvio-padrão (S). Dessa forma, este trabalho visa realizar a comparação entre os gráficos de controle de Shewhart para média (X-barra) e desvio-padrão (S) e o gráfico simultâneo (X-barra,S) quanto a facilidade em identificar o estado do processo, a performance com o número médio de amostras até alarme (NMA) e a capacidade em determinar o momento em que o desvio ocorreu na série amostral. Para isso, foram apresentados os procedimentos de construção dos gráficos de controle, simulados os dados para cálculo do NMA e realizado a avaliação visual das informações presentes nos gráficos. Como resultado, concluiu-se que as inovações apresentadas no gráfico simultâneo (X-barra,S) geram vantagens inferiores aos tradicionais gráficos de Shewhart.
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Control charts are tools from Statistical Process Control widely used to monitor key quality characteristics of a product or service. For being extremely efficient in monitoring and improving quality, research is needed to investigate different approaches. However, the diversity of control charts and application methodologies makes the selection of the best combination to implement in a process harder. Furthermore, some works shows a few or no comparison between related subjects, making the selection even harder. The simultaneous (X-bar,S) control char is a case where the presented comparison raise doubts about is effectiveness even compared to Shewhart charts for mean (X-bar) and standard deviation (S). Therefore, this study aims to compare Shewhart control charts for mean (X-bar) and standard deviation (S) with the simultaneous (X-bar,S) chart in terms of ease of identifying the process state, performance with the average run length (ARL), and ability to determine when the deviation occurred in the sample series. To do so, the procedures for constructing control charts were presented, data were simulated to calculate the NMA, and a visual evaluation of the information presented in the charts was carried out. As a result, the innovations presented in the simultaneous (X-bar,S) chart shows inferior advantages compared to traditional Shewhart charts.
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ANTÔNIO ALVES DOS SANTOS JÚNIOR
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ANÁLISE DE PROJETOS DE DESENVOLVIMENTO DE PARCERIAS DE NEGÓCIOS ENTRE STARTUPS E GRANDES EMPRESAS EM UM CONTEXTO DE INOVAÇÃO ABERTA: ESTUDO DE CASO
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Orientador : CARLOS HENRIQUE PEREIRA MELLO
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MEMBROS DA BANCA :
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ANDREA APARECIDA DA COSTA MINEIRO
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CARLOS HENRIQUE PEREIRA MELLO
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EDUARDO GOMES SALGADO
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JULIANA HELENA DAROZ GAUDENCIO
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Data: 05/04/2023
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O presente trabalho se propõe ao desenvolvimento de um estudo que oriente o relacionamento de negócios entre Startups e Grandes Empresas, analisando os mecanismos de rede e orquestração que regem suas interações, identificando gargalos que comprometem as relações existentes e discorrendo sobre as melhores práticas que poderão nortear estas relações. Para tanto, explorou-se o conceito de Startups e os mecanismos de interação entre elas e as grandes corporações em um conceito de Inovação Aberta. O método adotado foi estudo de caso, com pesquisa bibliográfica e entrevistas semiestruturadas para coleta de dados. De maneira geral, alguns aspectos identificados na teoria sobre o tema foram confirmados e aprofundados a partir das interações com os entrevistados (Startup, Grande Empresa e Centro de Inovação). A conclusão do trabalho é que o relacionamento de negócios entre Startups e Grandes Empresas é contemporâneo, benéfico para as partes, porém, deve ser criterioso e cuidadoso nas regras e gerenciamentos das etapas para que realmente se obtenha um relacionamento favorável para as partes e uma inovação bem-sucedida. Sugestões de melhorias para as barreiras foram apontadas, a fim de se colaborar para o tema e com o referencial teórico do assunto.
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This work proposes the development of a study to guide the business relationship between Startups and Large Companies, analyzing the network and orchestration mechanisms that govern their interactions, identifying bottlenecks that compromise existing relationships and discussing the best practices that can guide future relationships. Therefore, the concept of Startups and the mechanisms of interaction between them and large corporations in a concept of Open Innovation were explored. The adopted methodology was field study, with bibliographical research and interviews for data collection. As expected results, some aspects identified in the theory on the subject can be confirmed from the interactions with the interviewees. Others will not be so evident and will demonstrate, from the data collected and analyses, the influence of specific characteristics and realities in this process, which are also targets to be discovered in this study. The conclusion of the work should present important contributions for the different actors within this process: the network and orchestration mechanisms between the actors involved; large corporations and the challenge of operationalizing the relationship; and startups, with the challenge of effectively transforming such a relationship into a partnership for successful innovation.
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LEONARDO LOURENÇO DE SOUZA
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Análise do sistema de medição de desempenho: estudo de caso em editais de serviço de transporte público
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Orientador : JULIANA HELENA DAROZ GAUDENCIO
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MEMBROS DA BANCA :
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FABIANE LETÍCIA LIZARELLI
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CARLOS HENRIQUE PEREIRA MELLO
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JOAO BATISTA TURRIONI
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JULIANA HELENA DAROZ GAUDENCIO
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Data: 03/05/2023
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A busca pela excelência em serviços e o interesse em mensurar a qualidade do serviço são considerados importantes estratégias utilizadas pelas organizações para alcançar vantagem competitiva. Nesse mesmo âmbito, temos os serviços públicos caracterizado como toda atividade que o Estado realiza para satisfazer as necessidades públicas através do procedimento típico de direito público. Hoje, através de contratos de concessão, muitos serviços públicos são prestados de maneira indireta. A Constituição Federal de 1988 estabelece que o transporte coletivo é um tipo de serviço público que deve ser oferecido à população. O transporte púbico é um meio democrático para a sociedade ter acesso a bens, serviços e atividades, porém, o seu uso está diminuindo por diversos fatores, principalmente, devido a baixa qualidade do serviço prestado. Para atender as necessidades dos usuários e verificar se o serviço cumpre as exigências contratuais, realizar a medição de desempenho de qualidade é importante, tantos para os prestadores serviços quanto para órgão que fiscaliza. Nesse contexto, o objetivo geral da pesquisa é a análise do sistema de medição de desempenho com foco na melhoria dos parâmetros de qualidade a serem integrados no edital para contratação do serviço de transporte público oferecido na cidade de Itajubá-MG. Município que, devido as reclamações dos usuários do transporte coletivo da população, os parlamentares da Câmara Municipal requereram que medidas fossem tomadas em relação ao serviço prestado e que houvesse uma fiscalização da concessionária, e, assim, melhorar a qualidade do serviço. O método aplicado foi o estudo de caso múltiplos, através das seguintes etapas: inicialmente foi feito uma análise bibliométrica e revisão da literatura, ambos tratam a revisão e contexto da literatura disponível sobre o sistema de medição de desempenho e a qualidade com o foco em serviços públicos, estabelecendo a sustentação teórica e a problemática de pesquisa; em seguida os casos foram selecionados, incluindo o caso de Itajubá-MG e 02 municípios do estado de São Paulo; foi elaborado o protocolo de pesquisa, validado pelos especialistas da área; e, em seguida, conduzida a coleta de dados e realização dos relatórios de casos individuais e o relatório dos casos cruzados. Identificou-se algumas relações e informações entre os casos analisados. Dentre os resultados, destaca-se a proposição de um sistema de medição de desempenho envolvendo 15 parâmetros importantes para mensurar a qualidade dos serviços prestados e serem integrados no edital de contratação de transporte público, são eles: adaptação para pessoas com necessidades especiais, acessibilidade, existência de bancos e coberturas nos pontos de ônibus, frequência, habilidade de direção dos motoristas, informação, pontualidade, tarifa, integração tarifária, limpeza, idade da frota, cordialidade dos funcionários, segurança pública e meio ambiente. Além disso, foi exposto algumas ações para auxiliar na avaliação desse serviço para o gerenciamento do contrato e orientações sobre a importância do acompanhamento dos indicadores para manutenção da qualidade do serviço prestado. Espera-se que que os resultados obtidos seja um subsídio para auxiliar o órgão competente avaliar e fiscalizar os serviços prestados. O sistema de medição de desempenho permite uma maior eficiência e eficácia nas ações tanto por parte da concessionária, como do órgão gestor, impactando na qualidade dos serviços prestados aos usuários. Os resultados obtidos podem contribuir para o sistema de transporte do município e ser utilizado como modelo para monitorar a qualidade de qualquer serviço público oferecido pelo órgão municipal de Itajubá-MG, bem como, para demais municípios. Também, espera-se que a renovação e os próximos contratos de concessão desse serviço possam incorporar as orientações aqui elencadas, de modo a reverter a tendência de redução da demanda do transporte público coletivo por ônibus e melhorar a satisfação dos usuários.
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The pursuit for excellence in services and the interest in measuring service quality are considered important strategies used by organizations to achieve competitive advantage. In the same context, we have public services characterized as all activities that the Estate performs to satisfy public needs through the typical procedure of public law. Today, through concession contracts, many public services are provided indirectly. The Federal Constitution of 1988 establishes that public transport is a type of public service that must be offered to the population. Public transport is a democratic way for society to have access to goods, services and activities, however, its use is decreasing due to several factors, mainly due to the low quality of the service provided. To meet the needs of users and verify that the service meets contractual requirements, measuring quality performance is important, both for service providers and for the inspection body. In this context, the general objective of the research is the analysis of the performance measurement system with a focus on improving the quality parameters to be integrated in the public notice for contracting the public transport service offered in the city of Itajubá-MG. City in which, due to the user’s complaints about public transport, the parliamentarians of the City Council requested that measures were taken in relation to the service provided and an inspection of the concessionaire was carried out, thus, improving the quality of the service. The method applied was the multiple case study, through the following steps: initially a bibliometric analysis and literature review were carried out, both dealing with the review and context of the available literature on the performance measurement system and quality with a focus on public services, establishing the theoretical support and the research problem; then the cases were selected, including the case of Itajubá-MG and 02 cities in the state of São Paulo; the research protocol was elaborated, validated by specialists in the area; and then conducted data collection and reporting of individual cases and cross-case reporting. Some relationships and information between the analyzed cases were identified. Among the results, we highlight the proposal of a performance measurement system involving 15 important parameters to measure the quality of the services provided and to be integrated in the public transport hiring notice, they are: adaptation for people with special needs, accessibility, existence of benches and coverage at bus stops, frequency, drivers skill, information, punctuality, rate, tariff integration, cleanliness, age of fleet, cordiality of employees, public safety and environment. In addition, some actions were exposed to assist in the evaluation of this service for the management of the contract and guidelines on the importance of monitoring the indicators to maintain the quality of the service provided. It is expected that the results obtained will be a subsidy to help the competent body evaluate and supervise the services provided. The performance measurement system allows better efficiency and effectiveness in actions by both the concessionaire and the managing body, impacting the quality of services provided to users. The results obtained can contribute to the city's transport system and be used as a model to monitor the quality of any public service offered by the municipal body of Itajubá-MG, as well as for other cities. Also, it is expected that the renewal and the next concession contracts for this service may incorporate the guidelines listed here, in order to reverse the trend of reduced demand for collective public transport by bus and improve user’s satisfaction.
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THAIS FERNANDA SOUSA PIRES
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Otimização Robusta Multiobjetivo do Fresamento Helicoidal do Aço Inoxidável Super Duplex UNS S32760
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Orientador : JOAO ROBERTO FERREIRA
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MEMBROS DA BANCA :
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JOAO ROBERTO FERREIRA
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LINCOLN CARDOSO BRANDÃO
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PAULO HENRIQUE DA SILVA CAMPOS
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ROBSON BRUNO DUTRA PEREIRA
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Data: 03/05/2023
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Os aços inoxidáveis super duplex apresentam uma microestrutura mista constituída de fases de ferrita e austenita e são aplicados especialmente na indústria de óleo e gás, porém apresentam baixa usinabilidade. O processo de fresamento helicoidal consiste no movimento de rotação da fresa em torno do seu próprio eixo combinado com o avanço helicoidal, apresenta maior eficiência de processamento e menor custo comparado ao processo de furação convencional e permite à obtenção de furos de diferentes diâmetros. O processo apresenta ainda vantagens como altos níveis de qualidade de superfície, maior precisão dimensional e qualidade de forma, menores níveis de esforços de corte e maior suavidade na operação de usinagem. Este trabalho consiste na otimização robusta multiobjetivo do fresamento helicoidal do aço inoxidável super duplex UNS S32760. O planejamento experimental foi realizado com um arranjo composto central, considerando como fatores de controle o avanço axial por dente, o avanço tangencial por dente e a velocidade de corte. Foram avaliadas as respostas de rugosidade média, força axial de avanço e desvios de circularidade. Foi utilizado o projeto de parâmetro robusto, a metodologia de superfície de resposta para a condução dos experimentos, análise e modelagem das respostas de interesse, e realizada a otimização multiobjetivo através dos métodos de otimização de enxame de partículas multiobjetivo com distância de aglomeração (MOPSO-CD) e algoritmo genético de ordenação não-dominado (NSGA-II). Para o projeto de parâmetro robusto foram consideradas como variáveis de ruído o comprimento em balanço da fresa (lto), a altura medida do furo usinado (lb) e a vazão do fluido de corte (Q). A otimização evolutiva robusta multiobjetivo permite a avaliação dos níveis de fatores de processo. Diferentes atribuições para as funções objetivos foram analisadas com o intuito de obter soluções ótimas na Fronteira de Pareto para as respostas avaliadas.
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Super duplex stainless steels have a mixed microstructure consisting of ferrite and austenite phases and are used especially in the oil and gas industry, but have low machinability. The helical milling process consists of rotating the cutter around its own axis combined with the helical feed, it presents greater processing efficiency and lower cost compared to the conventional drilling process and allows obtaining holes of different diameters. The process also has advantages such as high levels of surface quality, greater dimensional accuracy and shape quality, lower levels of cutting efforts and greater smoothness in the machining operation. This work consists of a robust multi-objective optimization of helical milling of the super duplex stainless steel UNS S32760. The experimental design was carried out with a central composite arrangement, considering as control factors the axial feed per tooth, the tangential feed per tooth and the cutting speed. Mean roughness responses, axial thrust force and circularity deviations were evaluated. The robust parameter design was used, the response surface methodology for conducting the experiments, analysis and modeling of the responses of interest, and multi-objective optimization was performed through the methods of optimization of multi-objective particle swarm with agglomeration distance (MOPSO-CD) and non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II). For the robust parameter design, the overhang length of the cutter (lto), the measured height of the machined hole (lb) and the cutting fluid flow rate (Q) were considered as noise variables. Robust multi-objective evolutionary optimization allows the evaluation of process factor levels. Different attributions for the objective functions were analyzed in order to obtain optimal solutions on the Pareto Frontier for the evaluated responses.
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JAÍNE CÁSSIA FONSECA AMARAL
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Modelo multicritério de análise benefício/custo em processo construtivo de mobilidade urbana - estudo de caso em Santa Rita do Sapucaí, MG
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Orientador : JOSIANE PALMA LIMA
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MEMBROS DA BANCA :
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ALEXANDRE FERREIRA DE PINHO
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JANAINA ANTONINO PINTO
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JOSIANE PALMA LIMA
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Data: 04/05/2023
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As cidades são caracterizadas por problemas desde a revolução industrial que gerou uma urbanização acelerada. Isso resultou na necessidade de processos construtivos de infraestrutura para a população, sem levar em consideração as avaliações do uso dos recursos em diversos âmbitos, como o social, ambiental, econômico, histórico e cultural dos locais urbanizados. Alguns autores abordam o crescimento desordenado dos centros urbanos, juntamente com a descontinuidade de obras, resultando em desperdício de recursos em nível municipal, estadual e federal, e que não atendem às necessidades da população. Apesar da criação do Ministério das Cidades e da Política Nacional de Mobilidade Urbana, identifica-se ausência de um método estruturado de avaliação com critérios de sustentabilidade para seleção de processos construtivos de infraestrutura que busquem maximizar os benefícios/vantagens e minimizar os custos/desvantagens para população. Desta maneira, o objetivo do trabalho foi desenvolver um modelo combinado de análise benefício-custo, utilizando ferramenta multicritério para avaliação do uso de recursos econômicos, ambientais e sociais em processo construtivo de infraestrutura de transporte e mobilidade urbana. Através da fundamentação teórica, verificou-se diversas iniciativas internacionais de avaliação de processos, com destaque para o The Green Book do Reino Unido e verificou-se que o Brasil não possui a seleção de propostas e processos à margem de critérios estritamente objetivos. Buscou-se então construir e testar a aplicabilidade do modelo no projeto da Vila Criativa, Vila Feliz em Santa Rita do Sapucaí, Minas Gerais, criadora do Movimento Cidade Criativa, Cidade Feliz que possui a cidade como plataforma para aumento da qualidade de vida das pessoas. Foram definidos 26 (vinte e seis) critérios para a metodologia combinada de Analytic Hierarchy Process (AHP) e a Análise Benefício-Custo (ABC), submetidos em matrizes de comparação para avaliação de 9 (nove) especialistas. Os critérios e suas respectivas métricas de três valores foram definidos para contribuir com a aplicação dos dados na ferramenta ABC de Processos Construtivos de Infraestrutura (ABCINFRA). A ferramenta contribui com a geração de relatório de avaliação individual de cada processo construtivo para cada recurso da sustentabilidade em ambas as classes de benefício/vantagem e custo/desvantagem. A aplicação do modelo no processo construtivo da Vila Criativa, Vila Feliz, permitiu a validação dos critérios técnicos, ponderação dos especialistas, determinação de pontos críticos e toda a construção da ferramenta através dos métodos combinados, contribuindo para tomada de decisão do gestor na aplicação dos recursos públicos conectados com o propósito da sustentabilidade e mobilidade. A ferramenta permitiu determinar que o processo construtivo objeto de estudo minimizou os custos/desvantagens e maximizou os benefícios/vantagens, sendo viável para a cidade/pessoas, principalmente no recurso social que teve desempenho de 100% em ambas as classes, seguido pelo recurso econômico e por último o recurso ambiental. Dessa maneira, o trabalho atendeu o objetivo principal e específicos e proporcionou contribuição científica com definição de critérios e métricas de desempenho técnicos através da ferramenta de processamento de dados ABCINFRA que entrega a análise quantitativa do AHP e pontos críticos e, pode ser utilizada também, pelos gestores/tomadores de decisões públicas direcionadas à processos construtivos. Sugere-se, como trabalhos futuros, a aplicação do modelo ABCINFRA, em diferentes cidades, contribuindo para novas comparações e análises. E a ampliação dos especialistas, representando os diversos estados brasileiros.
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Cities are characterized by problems since the industrial revolution that generated an accelerated urbanization, which resulted in a need for construction processes of infrastructure for the population, disregarding the evaluations of resource use from different areas, such as social, environmental, economic, historical and cultural aspects of urbanized places. Some authors address the disorderly growth of urban areas, simultaneously with the discontinuity of works, which result in waste of resources at municipal, state and federal levels and do not serve the population. Despite the creation of the Ministry of Cities and the National Urban Mobility Policy, there is a lack of a structured evaluation method with ustainability criteria for selecting infrastructure construction processes that maximize benefits/advantages and minimize costs/disadvantages for the population. In this way, the objective of the work was to develop a combined model of cost-benefit analysis, using a multicriteria tool to evaluate the use of economic, environmental and social resources in the construction process of transport infrastructure and urban mobility. Through the theoretical foundation, several international initiatives for process evaluation were verified, with emphasis on The Green Book of the United Kingdom and it was verified that Brazil does not have the selection of proposals and processes outside of strictly objective criteria. We then sought to build and test the applicability of the model in the project of Vila Criativa, Vila Feliz in Santa Rita do Sapucaí, Minas Gerais, creator of the Movimento Cidade Criativa, Cidade Feliz, which uses the city as a platform to increase people’s quality of life. . Twenty-six (26) criteria were defined for the combined methodology of Analytic Hierarchy Process (AHP) and Benefit-Cost Analysis (ABC), submitted in comparison matrices for evaluation by 9 (nine) specialists. The criteria and their respective threevalued metrics were defined to contribute to the application of data in the tool ABC de Constructive Processes of Infrastructure (ABCINFRA). The tool contributes to the generation of an individual assessment report for each construction process for each sustainability resource in both benefit/advantage and cost/disadvantage classes. The application of the model in the construction process of Vila Criativa, Vila Feliz, allowed the validation of the technical criteria, expert weighting, determination of critical points and the entire construction of the tool through combined methods, contributing to the manager's decision-making in the application of the public resources connected with the purpose of sustainability and mobility. The tool made it possible to determine that the constructive process object of study minimized the costs/disadvantages and maximized the benefits/advantages, being viable for the city/people, mainly in the social resource that had a performance of 100% in both classes, followed by the economic resource and finally the environmental resource. In this way, the work met the main and specific objectives and provided a scientific contribution with the definition of technical performance criteria and metrics through the ABCINFRA data processing tool that delivers the quantitative analysis of the AHP and critical points and can also be used by the public managers/decision makers directed to constructive processes. It is suggested, as future works, the application of the ABCINFRA model, in different cities, contributing to new comparisons and analyses. As well as the expansion of specialists, representing the different Brazilian states.
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JOANA DARC TEODORO BONALDI
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Implementação de Sistema de Rastreabilidade em Empresa de Base Tecnológica com Ênfase em Tecnologias da Indústria 4.0
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Orientador : JULIANA HELENA DAROZ GAUDENCIO
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MEMBROS DA BANCA :
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CARLOS EDUARDO SANCHES DA SILVA
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CARLOS HENRIQUE PEREIRA MELLO
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JOSE CARLOS DE TOLEDO
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JOSE HENRIQUE DE FREITAS GOMES
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JULIANA HELENA DAROZ GAUDENCIO
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Data: 25/05/2023
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Com o advento da Indústria 4.0 e a abordagem de um sistema de produção conectada ao uso de tecnologias da Indústria 4.0, a adoção de sistemas de rastreabilidade vem ser uma aplicação essencial dessa nova era industrial. O trabalho leva em consideração a necessidade de empresas de pequeno e médio portes melhorarem os processos realizados, através do uso de tecnologias que constituem os pilares da Indústria 4.0. No contexto, o trabalho propõe desenvolver um sistema de rastreabilidade aplicado à cadeia de produção de tanque de capacitores de aço inox através da leitura do código de barras no aço inoxidável AISI 304 ou aço inoxidável AISI 409 de uma das unidades de uma empresa brasileira localizada em Itajubá, Sul de Minas Gerais. Inicialmente, adotou-se uma revisão sistemática de literatura conduzida com base no protocolo PRISMA, abrangendo as bases de dados Scopus e Web of Science, que permitiu a seleção dos artigos mais relevantes acerca dessa temática. O método de pesquisa utilizado foi a Pesquisa-ação na qual foi possível desenvolver e implantar o Sistema de rastreabilidade proposto chamado de RAST 4.0. Por meio de um lote piloto, foi possível coletar os dados e analisá-los através das etapas do ciclo PDCA; desse modo, um Plano de Ação foi desenvolvido com o propósito de solucionar as falhas encontradas. Dando prosseguimento nas etapas da pesquisa-ação, com a aplicação do Plano de Ação, a empresa conquistou melhorias através de ações simples. Foi gerado o 2º Lote Piloto, que foi acompanhado e testado dentro do processo, resultando em tomadas de tempo de cada uma das tarefas e mantendo a rastreabilidade desde o início até o envio do tanque de capacitor para o cliente, através da Rastreabilidade interna.
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With the advent of Industry 4.0 and the approach of a connected production system using Industry 4.0 technologies, the adoption of traceability systems becomes an essential application of this new industrial era. The work takes into account the need for small and medium-sized companies to improve the processes carried out, through the use of technologies mentioned in the pillars of Industry 4.0. In this context, the work proposes to develop a traceability system applied to the production chain of stainless-steel capacitor tanks with the reading of the bar code in stainless steel AISI 304 and stainless steel AISI 409 of one of the units of a Brazilian company located in Itajubá, south of Minas Gerais. Initially, a systematic literature review conducted based on the PRISMA protocol was adopted, covering the Scopus and Web of Science databases, which allowed the selection of the most relevant articles on this topic. The methodology used was Action Research in which it was possible to develop and implement the proposed traceability system called RAST 4.0. Through a pilot batch, it was possible to collect data and analyze them through the stages of the PDCA cycle; thus, an Action Plan was developed with the purpose of solving the flaws found. Continuing with the action-research stages, with the application of the Action Plan, the company achieved improvements through simple actions, thus generating the 2nd Pilot Batch, which was monitored and tested within the process, resulting in time taken for each of tasks and maintaining traceability from the beginning to the shipment of the capacitor tank to the customer, through internal traceability.
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RAPHAEL LOPES MARTINS
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MODELAGEM DE PROCESSOS E DECISÕES: UM ESTUDO APLICADO AO PROCESSO DE TRATAMENTO MEDICAMENTOSO DE ONCOLOGIA
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Orientador : FABIANO LEAL
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MEMBROS DA BANCA :
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ALEXANDRE FERREIRA DE PINHO
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ALEXANDRE FONSECA TORRES
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FABIANO LEAL
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Data: 23/06/2023
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Esta pesquisa propôs o estudo de um processo da área da saúde por meio da modelagem de processos e de decisões. A modelagem de processos e de decisões aplicada à área da saúde pode auxiliar em diversos fatores, incluindo a verificação de pontos de controle e de rastreabilidade, os quais diminuem os riscos para a saúde do paciente e aumenta a qualidade do serviço prestado. O objetivo principal desta pesquisa foi descrever a lógica de um processo de tratamento medicamentoso de oncologia, de ponta a ponta, de modo a indicar os seus pontos de controles e descrever a lógica das decisões realizadas em pontos críticos deste processo. A pesquisa também apresentou alguns objetivos específicos que são detalhados na introdução. Na fundamentação teórica, os termos utilizados durante a pesquisa foram esclarecidos, de modo que se pesquisou os temas relacionados à modelagem de processos e de decisões, assim como a associação na área da saúde. Para a condução científica desta pesquisa, foi utilizado o método de modelagem. Este trabalho apresentou a criação dos modelos de processo de negócio e de decisões relacionados ao tratamento medicamentoso de oncologia por meio da utilização das notações Business Process Model and Notation e Decision Model and Notation. Além disso, visou destacar os controles mapeados no processo e abordá-los utilizando a ferramenta 5W1H. O modelo criado em BPMN foi exposto à aplicação de algumas diretrizes de compreensibilidade, avaliando quais delas foram seguidas pelo modelo e o trabalho que foi realizado para adaptar o modelo ao cumprimento de outras. Foi aplicado um método de verificação e validação de modelos diagramáticos o qual ainda se encontra em desenvolvimento e será detalhado durante esta pesquisa. Por fim, este trabalho concluiu que a notação BPMN foi eficaz ao mapear o processo de tratamento oncológico, demonstrando os controles já estabelecidos e os riscos detectados no processo. Ainda, foi discutida a aplicação da notação DMN e a sua relação com a notação BPMN, a qual mostrou dificuldade em ser aplicada em processos com decisões altamente personalizadas.
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This research proposes the study of a health area process through the modeling of processes and decisions. The modeling of processes and decisions applied to the health area can help in several factors, including the verification of control and traceability points, which reduce the risks to the patient's health and increase the quality of the service provided. The main objective of this research is to describe the logic of an oncology drug treatment process, from end to end, in order to indicate its control points and describe the logic of the decisions made in critical points of this process. The research also presents some specific objectives that are detailed in the introduction. In the theoretical foundation, the terms used during the research are clarified, in order to research the themes related to the modeling of processes and decisions, as well as their relationship in the health area. For the scientific conduct of this research, the modeling method will be used. This paper presents the creation of business process and decision models related to drug treatment in oncology through the use of Business Process Model and Notation and Decision Model and Notation. In addition, it aims to highlight the control points mapped in the process and address them using the 5W1H tool. The model created in BPMN will be exposed to the application of some comprehensibility guidelines, evaluating which ones were followed by the model and the work that was done to adapt the model to comply with others. It is intended to apply a method of verification and validation of diagrammatic models which is still under development and will be detailed during this research. Finally, this work concluded that the BPMN notation was effective in mapping the cancer treatment process, demonstrating the already established control points and the risks at certain points in the process. Also, the application of the DMN notation and its relationship with the BPMN notation was discussed, which showed the difficulty in applying it in processes where the decision has a high level of personalization.
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BRUNO STORCH DE ALMEIDA CALIXTO
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ANÁLISE DA UTILIZAÇÃO DO MÉTODO AHP NO PROCESSO DE AVALIAÇÃO E PRIORIZAÇÃO DE RISCOS OCUPACIONAIS EM UM LABORATÓRIO DE ENSINO E PESQUISA DE UMA INSTITUIÇÃO FEDERAL DE ENSINO SUPERIOR
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Orientador : CARLOS HENRIQUE PEREIRA MELLO
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MEMBROS DA BANCA :
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CARLOS HENRIQUE PEREIRA MELLO
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DENISE RANSOLIN SORANSO
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JULIANA HELENA DAROZ GAUDENCIO
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LUCIANO JOSÉ MINETTE
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Data: 29/06/2023
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As atividades realizadas em laboratórios de Instituições Federais de Ensino Superior (IFES) abrangem diversas áreas de conhecimento, sendo essenciais para o desenvolvimento de pesquisas científicas, atividades de ensino e extensão universitária. Porém, o ambiente laboratorial expõe os indivíduos a diversos riscos ocupacionais que são inerentes da execução das atividades. Diante disso a gestão de risco nas IFES se torna fundamental nestes ambientes pois reduz riscos de acidentes, promove a saúde e a satisfação dos trabalhadores, além de melhorar os resultados operacionais e a imagem da Instituição. Esta pesquisa apresentou uma análise e proposta de utilização da técnica Analytic Hierarchy Process (AHP) no processo de avaliação de riscos de gestão de riscos, baseada na Norma ISO 31000:2018, que aplicou métodos de identificação, análise, avaliação e controle dos riscos ocupacionais em um laboratório acadêmico de uma IFES do Sul do Brasil, de modo a auxiliar os especialistas em saúde e segurança do trabalho dessa instituição na priorização dos riscos, tornando as ações de elaboração e implementação de programas de prevenção em segurança e saúde do trabalho mais assertivas. Para isso, foi utilizado método de Análise Preliminar de Riscos na identificação dos riscos, o método Índice de risco para a análise da gravidade e probabilidade destes riscos e na etapa de avaliação, para priorizar os riscos ambientais e auxiliar na tomada de decisão dos especialistas, o desenvolvimento final da pesquisa indicou a ordem de importância dos riscos ambientais através do AHP. Os resultados sinalizaram que os riscos ambientais do laboratório com maior prioridade e importância para implementação de medidas de controle analisados pelos especialistas foram os Riscos de Acidente (39,28%) e o Químico (34,08%), seguidos pelo Risco Físico (14,46%) e Ergonômico (12,17%).
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The activities carried out in laboratories of Federal Institutions of Higher Education (IFES) cover several areas of knowledge, being essential for the development of scientific research, teaching activities and university extension. However, the laboratory environment exposes individuals to various occupational risks that are inherent in carrying out activities. In view of this, risk management at IFES becomes fundamental in these environments, as it reduces the risk of accidents, promotes the health and satisfaction of workers, in addition to improving operational results and the institution's image. This research presented an analysis and proposal for the use of the Analytic Hierarchy Process (AHP) technique in the risk assessment process of risk management, based on the ISO 31000:2018 Standard, which applied methods of identification, analysis, evaluation and control of occupational risks in an academic laboratory of an IFES in southern Brazil, in order to assist the specialists in occupational health and safety of that institution in prioritizing risks, making the actions of elaboration and implementation of prevention programs in occupational safety and health more assertive. For this, the Preliminary Risk Analysis method was used to identify the risks, the Risk Index method for the analysis of the severity and probability of these risks and in the evaluation stage, to prioritize the environmental risks and assist in the specialists' decision making, the final development of the research indicated the order of importance of environmental risks through the AHP. The results indicated that the environmental risks of the laboratory with the highest priority and importance for the implementation of control measures analyzed by the specialists were the Accident Risks (39.28%) and the Chemical (34.08%), followed by the Physical Risk (14 .46%) and Ergonomic (12.17%).
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JONATHAN SERAFIM LÚCIO
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PROPOSTA DE UM FRAMEWORK PARA A CONDUÇÃO DE PROJETOS DE SIMULAÇÃO A EVENTOS DISCRETOS INTEGRANDO LEAN SIX SIGMA
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Orientador : RAFAEL DE CARVALHO MIRANDA
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MEMBROS DA BANCA :
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JOSE ARNALDO BARRA MONTEVECHI
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MARCELO MACHADO FERNANDES
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RAFAEL DE CARVALHO MIRANDA
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Data: 03/07/2023
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Existem muitos métodos de Modelagem e Simulação disponíveis na literatura, que são comumente utilizados em projetos de Simulação a Eventos Discretos (SED). No entanto, a maioria destes métodos tem seu foco na construção de modelos computacionais. Isso faz com que as etapas de definição do problema e análise de resultados apresentem oportunidades de melhoria, uma vez que são pouco exploradas. Uma das formas de suprir tal lacuna é incorporar métodos alternativos a SED. Nesse sentido, a integração do método Lean Six Sigma (LSS), baseado no formato Define, Measure, Analyze, Improve e Control (DMAIC), juntamente com o método de SED, tem demonstrado resultados positivos em diversas áreas de aplicação. No entanto, a literatura científica apresenta poucos estudos abordando essa integração. Diante desse contexto, o presente trabalho tem como objetivo propor um framework que permita a integração de um método robusto e sistemático de resolução de problemas (LSS) com uma ferramenta de modelagem e simulação (SED), visando a execução mais assertiva e eficaz de projetos de simulação a eventos discretos. Para atingir esse objetivo, foi realizada uma revisão sistemática de literatura (RSL) com o intuito de reunir informações no sentido de entender o estado da arte a respeito dos temas abordados, descobrir o foco nos trabalhos (SED ou LSS), a maneira como estavam estruturados, a forma como eram utilizados e quais as principais ferramentas envolvidas nesse processo, em quais fases do DMAIC os modelos de SED eram aplicados e por fim, os principais elementos encontrados em trabalhos que apresentavam algum tipo de framework. Dos trabalhos analisados, apenas sete propuseram um framework integrado, sendo todos eles avaliados para identificar tendências passadas e futuras das principais práticas apresentadas. Com base nessas análises, foram estabelecidas associações entre os conceitos dos dois métodos de forma a relacionar os objetivos comuns em uma mesma etapa. Assim, o framework em sua versão inicial foi desenvolvido e posteriormente submetido a uma avaliação por meio de um questionário online, respondido por especialistas nas áreas de SED e LSS, com o propósito de ser validado estatisticamente. Após considerações e testes, a versão final do framework foi proposta, representando o produto deste trabalho.
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There are many Modeling and Simulation methods available in the literature, which are commonly used in Discrete Event Simulation (DES) projects. However, most of these methods focus on constructing computational models, which results in opportunities for improvement in the problem definition and results analysis stages, as they are often overlooked. One way to address this gap is by incorporating alternative methods to DES. In this regard, the integration of the Lean Six Sigma (LSS) method, based on the Define, Measure, Analyze, Improve, and Control (DMAIC) framework, with the DES method has shown positive results in various application areas. However, the scientific literature provides few studies addressing this integration. Given this context, the present work aims to propose a framework that allows the integration of a robust and systematic problem-solving method (LSS) with a modeling and simulation tool (DES), aiming for more accurate and effective execution of discrete event simulation projects. To achieve this objective, a systematic literature review (SLR) was conducted to gather information regarding the state of the art on the topics addressed, to identify the focus of the works (DES or LSS), their structure, usage, and the main tools involved in the process, to determine in which phases of DMAIC the DES models were applied, and finally, the main elements found in works that presented some kind of framework. Among the analyzed works, only seven proposed an integrated framework, all of which were evaluated to identify past and future trends in the main practices presented. Based on these analyses, associations were established between the concepts of the two methods to relate common objectives within the same stage. Thus, the initial version of the framework was developed and subsequently subjected to evaluation through an online questionnaire, answered by experts in the areas of DES and LSS, with the purpose of being statistically validated. After considerations and tests, the final version of the framework was proposed, representing the outcome of this work.
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ANDRÉ AOUN MONTEVECHI
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DESENVOLVIMENTO DE FRAMEWORKS PARA A MODELAGEM DO RISCO DE CRÉDITO POR MEIO DE ALGORITMOS DE CLASSIFICAÇÃO
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Orientador : RAFAEL DE CARVALHO MIRANDA
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MEMBROS DA BANCA :
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ANDRE LUIZ MEDEIROS
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ANEIRSON FRANCISCO DA SILVA
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JOSE HENRIQUE DE FREITAS GOMES
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RAFAEL DE CARVALHO MIRANDA
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Data: 04/07/2023
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A concessão de crédito é uma atividade vital da indústria financeira. Para o funcionamento e sucesso das instituições financeiras, assim como a manutenção do equilíbrio do sistema creditício, a modelagem de risco de crédito tem o papel de avaliar a probabilidade de inadimplência de potenciais devedores com base em dados históricos. Algoritmos de classificação apresentam uma abordagem interessante para esta finalidade na elaboração de modelos para Credit Scoring. Desde o surgimento das metodologias analíticas e quantitativas para esta modelagem, persistem na indústria modelos estatísticos, dotados de maior interpretabilidade e fácil implementação. Contudo, com o desenvolvimento na área de Machine Learning (ML), surgiram novos algoritmos capazes de trabalhar com um maior volume de dados e com melhor performance preditiva. Estes algoritmos, apesar de nem sempre prontamente transferíveis da academia para a indústria, apresentam uma oportunidade para o desenvolvimento da modelagem do risco de crédito, tendo consequentemente despertado um interesse de pesquisadores na área. A literatura, por sua vez, se enfoca na performance dos modelos, dificilmente estabelecendo diretrizes para a otimização do processo de modelagem ou se atentando às regulamentações vigentes para a sua aplicação prática na indústria financeira. Desta forma, esta dissertação, embasada por uma revisão sistemática de literatura, propõe frameworks para a modelagem do risco de crédito incorporando o uso de técnicas de ML, pré-processamento e balanceamento de dados, feature selection (FS) e otimização de hiper-parâmetros (OHP). Além da pesquisa bibliográfica, que possibilita uma familiarização com os principais algoritmos de classificação e as etapas de modelagem apropriadas, o desenvolvimento dos frameworks também é fundamentado pela elaboraçao de centenas de modelos para classificação do risco de crédito, partindo dos algoritmos de Regressão Logística (Logistic Regression - LR), Árvores de Decisão (Decision Trees - DT), Support Vector Machines (SVM), Random Forest (RF), assim como ensembles de boosting e stacking, para direcionar de maneira eficiente a construção de modelos robustos e parcimoniosos para a análise do risco na concessão de crédito ao consumidor.
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Granting credit is a vital activity in the financial industry. For the success of financial institutions, as well as the equilibrium of the credit system as a whole, it is important that credit risk management systems efficiently evaluate the probability of default of potential debtors based on their historical data. Classification algorithms are an interesting approach to this problem in the form of Credit Scoring models. Since the emergence of quantitative analytical methods with this purpose, statistical models persist as the most commonly chosen method, given their easier implementation and inherent interpretability. However, advances in Machine Learning have developed new and more complex algorithms capable of handling a bigger amount of data, often with an increase in predictive power. These new approaches, although not always readily transferable to practical applications in the financial industry, present an opportunity for the development of credit risk modeling and have piqued the interest of researchers in the field. Nonetheless, researchers seem to focus on model performance, not appropriately setting up guidelines to optimize the modeling process or considering the present regulation for model implementation. Thereby, this dissertation establishes frameworks for consumer credit risk modeling based on classification algorithms while guided by a systematic literature review on the topic. The proposed frameworks incorporate ML techniques, data preprocessing and balancing, feature selection (FS), and hyperparameter optimization (HPO). In addition to the bibliographic research, which introduces us to the main classification algorithms and appropriate modeling steps, the development of the frameworks is also based on experiments with hundreds of models for credit risk classification, using Logistic Regression (LR), Decision Trees (DT), Support Vector Machines (SVM), Random Forest (RF), as well as boosting and stacking ensembles, to efficiently guide the construction of robust and parsimonious models for credit risk analysis in consumer lending.
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LUCAS GOMES PEREIRA
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Clusterização como Técnica de Apoio à Decisão para um Marketplace Eletrônico Logístico
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Orientador : RENATO DA SILVA LIMA
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MEMBROS DA BANCA :
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ALEXANDRE FERREIRA DE PINHO
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ANDRE LUIZ BARBOSA NUNES DA CUNHA
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FABIO FAVARETTO
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RENATO DA SILVA LIMA
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Data: 21/09/2023
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O transporte rodoviário é uma das modalidades de maior impacto na matriz de transportes internacional. Apesar das suas vantagens de flexibilidade e disponibilidade, é um setor marcado pela alta fragmentação. Antigamente, o processo de intermediação dessa cadeia logística era operado por agentes de fretes, ineficiente em tempo e custo. Uma solução para atender às necessidades de agilidade e facilidade são os marketplaces logísticos eletrônicos, definidos por sistemas que permitem as transportadoras anunciarem suas cargas a caminhoneiros em busca de fretes. Todavia, como consequência da facilidade da automação de correspondência entre carga e capacidade, as provedoras de tecnologia desse modelo de negócio estão tendo que lidar com um volume de dados sem precedentes. Dessa variedade, pode-se extrair informações úteis sobre o comportamento dos usuários. Pode-se pontuar que, apesar da sua popularização, a literatura científica sobre os marketplaces logísticos não acompanhou o crescimento. Haja vista dessas oportunidades, este trabalho visa identificar padrões em uma base de dados de anúncio de cargas de um marketplace logístico por meio da clusterização, capaz de auxiliar na tomada de decisão. A pesquisa, seguindo o procedimento do CRISP-DM, obteve os dados de postagem de cargas na plataforma de 2019 a 2021. Empregando o software RStudio, a tendência de clusterização da base de dados foi confirmada e posteriormente implementado o algoritmo CLARA. A qualidade dos agrupamentos foi avaliada pelo índice Silhueta. Constatou-se que o grupo mais representativo, no âmbito nacional, pôde ser representado por fretes dentro do estado de São Paulo, que apresentavam carga completa, percorrendo distâncias de cerca de 500 km e demandando veículos de categoria pesada para o transporte. Já no contexto São Paulo, a partição mais expressiva foi a de fretes lotação, com viagens de pouco mais de cinco horas e que exigiam também veículos de categoria pesada. Associou-se a maior frequência desse tipo de frete aos seus benefícios, a saber, a eficiência em termos de utilização de espaço e recursos. As principais estratégias identificadas, no contexto nacional, consistem no oferecimento às transportadoras que realizam um alto volume de viagens descontos progressivos nos serviços adicionais e a divulgação do marketplace logístico entre os potenciais clientes com interesse específico em serviços de transporte de cargas pesadas e médias distâncias. Pôde-se identificar uma interessante oportunidade de negócio no Acre, em que a empresa poderia aumentar a sua atuação, dando o suporte nessa região do Brasil em que os fretes rodoviários não são tão recorrentes; bem como incentivar o uso da plataforma no estado de São Paulo para a postagens de cargas fracionadas, apresentando as vantagens também para os que detêm veículos de pequeno porte. Conclui-se que o CLARA trouxe resultados satisfatórios, diminuindo a complexidade computacional de uma base de mais de três milhões de entradas e revelando grupos de dados como uma oportunidade de crescimento da plataforma. Contudo, houve sobreposições de estruturas claramente avistadas como distintas nos gráficos de dispersão.
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Road transport is one of the most impactful modes in the global transportation matrix. Despite its advantages of flexibility and availability, the sector is characterized by high fragmentation. In the past, the intermediation process in this logistics chain was inefficiently handled by freight agents in terms of time and cost. An effective solution to address the need for agility and ease is through electronic logistics marketplaces, which are systems allowing carriers to advertise their loads to truck drivers searching for freight. However, the ease of automating load and capacity matching has resulted in technology providers dealing with an unprecedented volume of data. Valuable insights about user behavior can be derived from this diverse dataset. Despite the popularity of logistics marketplaces, scientific literature has not kept pace with their growth. Given these opportunities, this study aims to identify patterns in a cargo advertisement database of a logistics marketplace using clustering, which can assist in decision-making. Following the CRISP-DM procedure, data on load postings from 2019 to 2021 were collected, and the clustering trend of the database was confirmed using RStudio software. The CLARA algorithm was subsequently employed, and the quality of clusters was assessed using the Silhouette index. The most representative group at the national level consisted of freight within the state of São Paulo, featuring full loads, covering distances of around 500 km, and requiring heavy-duty vehicles for transportation. In the context of São Paulo, the most significant partition comprised full freight journeys of just over five hours, also requiring heavy-duty vehicles. The higher frequency of full freight was attributed to its benefits, such as efficiency in space and resource utilization. The main strategies identified for the national context involve offering progressive discounts on additional services to carriers conducting a high volume of trips and targeted promotion of the logistics marketplace to potential customers interested in transporting heavy loads over medium distances. An interesting business opportunity was identified in Acre, where the company could expand its operations and provide support in a region of Brazil where road freight is less common. Additionally, encouraging the use of the platform in São Paulo for posting fractional loads was suggested, highlighting the advantages for owners of small vehicles. In conclusion, CLARA produced satisfactory results by reducing the computational complexity of a database with over three million entries, and the study revealed data clusters as potential opportunities for platform growth. However, there were instances of overlaps of structures clearly seen as distinct in the scatterplots.
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JORGE YURI OZATO
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Análise estocástica da viabilidade de uma usina eólica offshore (UEO) na costa brasileira através do Levelized Cost of Energy (LCOE)
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Orientador : EDSON DE OLIVEIRA PAMPLONA
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MEMBROS DA BANCA :
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EDSON DE OLIVEIRA PAMPLONA
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GIANCARLO AQUILA
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VICTOR EDUARDO DE MELLO VALERIO
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WILSON TOSHIRO NAKAMURA
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Data: 29/09/2023
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O interesse na energia eólica offshore no Brasil é recente, e as investigações sobre a real competitividade dessa fonte no país são escassas. Nesse sentido, o presente estudo propõe uma abordagem estocástica para comparar o LCOE (Custo Nivelado de Energia) de parques eólicos offshore em cinco pontos diferentes da costa brasileira, levando em consideração diferentes possibilidades de impostos corporativos e comercialização de créditos de carbono. Para validar a comparação, é avaliado o potencial eólico offshore dos locais analisados, modelando as incertezas relacionadas à velocidade do vento no horizonte mensal, além das incertezas econômicas associadas aos Gastos de Capital (CAPEX), Gastos Operacionais (OPEX) e Gastos de Desativação (DECEX). Em seguida, são realizadas 10.000 iterações da Simulação de Monte Carlo para calcular o LCOE, considerando cenários com tributação baseada no Método de Lucro Real (APM, na sigla em inglês) e no Método de Lucro Presumido (PPM), com e sem a possibilidade de Certificados Verdes Negociáveis (TGC). Os resultados revelam que a possibilidade de tributação pelo PPM e a identificação do melhor local para explorar a geração de energia eólica são os fatores que mais influenciam a redução do LCOE e do risco financeiro de investir em um parque eólico offshore no Brasil. Por sua vez, a possibilidade de negociar TGC contribui para a redução do LCOE dos projetos, mas não é um fator que favorece significativamente a redução do risco financeiro. Além disso, observa-se que a região costeira próxima ao Nordeste é onde está o maior potencial eólico offshore do Brasil, e os pontos localizados no Rio Grande do Sul e no Rio de Janeiro apresentaram certa competitividade, embora em menor escala do que o Nordeste.
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The interest in offshore wind power in Brazil is a recent development, and there is a lack of research on the actual competitiveness of this energy source in the country. This study proposes a stochastic approach to compare the levelized cost of electricity (LCOE) for offshore wind farms at five different locations along the Brazilian coast. Various possibilities of corporate taxation and the commercialization of carbon credits are also considered. To validate the comparison, the offshore wind potential of the evaluated locations is assessed by modeling the uncertainties associated with monthly variations in wind speed, as well as the economic uncertainties related to Capital Expenditure (CAPEX), Operational Expenditure (OPEX), and Decommissioning Expenditure (DECEX). Subsequently, 10,000 iterations of the Monte Carlo Simulation are conducted to calculate the LCOE for different scenarios, including taxation based on the Actual Profit Method (APM) and the Presumed Profit Method (PPM), with and without Tradable Green Certificates (TGC). The results indicate that the application of the PPM for taxation and the identification of the optimal location for wind power exploitation are the most influential factors in reducing the LCOE and the financial risk associated with offshore wind farm investments in Brazil. On the other hand, the possibility of trading TGC contributes to lowering the LCOE of projects but does not significantly mitigate the financial risk. Furthermore, the study reveals that the coastal region near the Northeast of Brazil exhibits the highest offshore wind potential, while locations in Rio Grande do Sul and Rio de Janeiro demonstrate some competitiveness, although to a lesser extent than the Northeast.
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BRENDA DE QUEIROZ VIANA
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PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO: METODOLOGIA DE CONDUÇÃO, APLICAÇÃO E ACOMPANHAMENTO PROPOSTOS PARA A SECRETARIA DE EDUCAÇÃO SUPERIOR (SESu)
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Orientador : JULIANA HELENA DAROZ GAUDENCIO
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MEMBROS DA BANCA :
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DANY FLAVIO TONELLI
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CARLOS EDUARDO SANCHES DA SILVA
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JULIANA HELENA DAROZ GAUDENCIO
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Data: 26/10/2023
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É importante planejar estrategicamente uma otimização dos recursos dentro de instituições de ensino, além de buscar a melhoria contínua da qualidade dos serviços prestados e uma gestão estratégica dos principais requisitos relacionados às dimensões de ensino, pesquisa e extensão. O Planejamento Estratégico (PE) é empregado como forma de auxiliar no delineamento de objetivos e metas futuras, assim como na tomada de decisões para a garantia do monitoramento, controle e organização estratégica, podendo utilizar-se recursos como missão, visão, valores, Mapa Estratégico e Análise SWOT. Em Instituições de Ensino Superior (IES), existe uma necessidade em desenvolver um PE eficaz, eficiente e efetivo, que seja capaz de se alinhar com o planejamento orçamentário e estar sempre preparado para se adaptar frente a possíveis alterações orçamentárias e questões políticas, sendo considerado como obrigação legal segundo a Constituição Federal de 1988, decretos e leis. No Brasil, o planejamento, orientação, coordenação e supervisão de toda a Política Nacional de Educação Superior é responsabilidade da Secretaria de Educação Superior (SESu), a qual necessita da formalização e sistematização de um PE próprio. Partindo desta premissa, este trabalho possui como objetivo principal avaliar as ações realizadas durante o desenvolvimento do Planejamento Estratégico da SESu de modo a identificar os meios de condução, aplicação e acompanhamento propostos para a Secretaria visando atender todos os requisitos necessários em concordância com as diretrizes do Ministério da Educação (MEC). Diante desse contexto, foi empregado o método de estudo de caso, utilizando-se como instrumento de coleta de dados entrevistas e reuniões remotas. Dentre os principais resultados, foi possível acompanhar a condução das ações desenvolvidas em todas as etapas executadas para o PE da SESu, realizar um comparativo com o que foi executado no PE do MEC e o que foi proposto pelo Guia Técnico de Gestão Estratégica, buscar identificar possíveis mudanças e alterações provocadas pela transição governamental, além de modelar o processo da elaboração do planejamento utilizando a notação Business Process Model and Notation (BPMN) e analisar a compressibilidade do modelo.
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It is important to plan strategically for optimization of resources within educational institutions and seek continuous improvement of the quality of services provided and a strategic management of the main requirements related to teaching, research, and extension. Strategic Planning (SP) is developed as a way to assist in setting objectives, future goals, decision making, monitoring, control, and strategic organization. It should use resources such as mission, vision, values, Strategic Map and SWOT Analysis. In Higher Education Institutions (HEI), there is a need to develop an effective SP, which can align with the budget planning and always be prepared to adapt to possible budget changes and political issues being considered a legal obligation according to the Federal Constitution of 1988, decrees and laws. In Brazil, the planning, orientation, coordination, and supervision of the entire National Higher Education Policy is the responsibility of the Secretary of Higher Education (SESu), which requires the formalization and systematization of your own SP. Based on this premise, this work has as its primary objective to evaluate the actions carried out during the development of the SESu’s SP in order to identify the means of conducting, implementing, and monitoring proposed for the Secretary to meet all necessary requirements in accordance with the guidelines of the Ministry of Education (MEC). In this context, the case study method was employed, using it as an instrument of data collection interviews and remote meetings. Among the main results, it was possible to track the progress of the actions developed in all stages executed for the SESu’s SP, make a comparison with what was executed in the MEC’s SP and what was proposed by the Technical Guide for Strategic Management, seek to identify possible changes and alterations caused by the government transition, as well as model the planning process using Business Process Model and Notation (BPMN) notation and analyze the compressibility of the model.
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Teses |
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ERIVELTON ANTONIO DOS SANTOS
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O que importa na contratação de profissionais para desenvolvimento global de software ou na economia gig?
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Orientador : CARLOS EDUARDO SANCHES DA SILVA
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MEMBROS DA BANCA :
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DALESSANDRO SOARES VIANNA
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CARLOS EDUARDO SANCHES DA SILVA
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CARLOS HENRIQUE PEREIRA MELLO
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DALTON GARCIA BORGES DE SOUZA
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DANIEL JUGEND
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RAFAEL DE CARVALHO MIRANDA
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Data: 02/02/2023
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As cadeias de suprimentos são suscetíveis a incertezas, como desastres naturais de grande escala, incêndios industriais, ataques terroristas, paralisações elétricas generalizadas, tensões financeiras e políticas e guerras. Esse cenário induz a crescentes taxas de desemprego que levaram a força de trabalho a contratos de curto prazo ou ao mercado sob demanda conhecido como economia gig. No entanto, selecionar profissionais qualificados é difícil e arriscado quando as organizações estão imersas em ambientes de ritmo acelerado. Nesse contexto, investigou-se o cenário de análise da contratação de profissionais em desenvolvimento global de software (GSD). Esta tese tem como objetivo desenvolver clusters de critérios para a contratação de profissionais autônomos no contexto do Desenvolvimento Global de Software ou Gig Economy. Revisamos sistematicamente 319 critérios em 65 artigos e os agrupamos em duas formas inovadoras. Assim, obtivemos 25 agrupamentos de critérios e uma estrutura hierárquica com seus relacionamentos, indicando que tínhamos apenas 40% da causa. Estamos propondo dois métodos inovadores de agrupamento de critérios. A primeira entrega um clustering de agregação rápida, e a segunda com os relacionamentos entre os clusters de critérios. Essa ferramenta pode ser útil para pesquisadores na exploração de novos dados por meio de revisão de literatura ou mesmo por meio de pesquisas. Outro ponto é que os profissionais poderiam facilmente usar a planilha com todos os dados, remover ou juntar novos critérios e executar o algoritmo para criar novos clusters por conta própria. Os principais resultados foram, em primeiro lugar, para os proponentes, no desenvolvimento de software, os requisitos do projeto são levantados junto aos clientes e stakeholders; esse processo envolve comunicação rica e em loop. Em segundo lugar, as empresas primeiro verificam os clusters de critérios. Em seguida, a lista de critérios, e levando em consideração o cargo ou perfil, escolhem como fazer o processo de contratação, refletindo sobre a relação dos agrupamentos de critérios (causa/efeitos). Por fim, esses resultados também implicam no desenho de novas disciplinas para os cursos de informática, principalmente no que diz respeito às soft skills, conforme destacado no cluster Communication, no qual temos uma lista de critérios bastante citados no SLR.
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Supply chains are susceptible to uncertainties, such as large-scale natural disasters, manufacturing fires, terrorist attacks, widespread electrical shutdowns, financial and political tension, and wars. Therefore, rising unemployment rates have driven the workforce into short-term contracts or the on-demand market known as the gig economy. However, selecting skilled professionals is difficult and risky when organizations are immersed in fast-paced environments. In this context, we investigated the analysis scenario of contracting professionals in global software developments (GSD). This thesis aims to develop clusters of criteria for hiring self-employed professionals in the Global Software Development or Gig Economy context. We systematically reviewed 319 criteria in 65 papers and grouped them into two innovative ways. Thus, we obtained 25 criteria clusters and a hierarchical structure with their relationships, indicating that we had only 40% of the cause. We are proposing two innovative criteria grouping methods. The first delivers a fast aggregation clustering, and the second with the relationships between the criteria clusters. This tool can be handy for researchers in exploring new data via literature review or even through surveys. Another point is that the practitioners could easily use the spreadsheet with all the data, remove or join new criteria, and run the algorithm to create new clusters on their own. The main results were, firstly, for the applicants, in software development, the project requirements are gathered over the clients and stakeholders; this process involves rich and looping communication. Secondly, the enterprises first check the criteria clusters. Then, the list of criteria, and taking into account the job position or profile, they choose how to make the hiring process, reflecting on the relationship of criteria clusters (cause/effects). Finally, these results also imply the design of new subjects for computer science courses, mainly concerning soft skills, as highlighted in the Communication criteria cluster, in which we have a list of criteria highly cited in SLR.
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GUSTAVO DOS SANTOS LEAL
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Otimização de modelos SARIMA-DEA com ensembles e Delineamento de Misturas
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Orientador : PEDRO PAULO BALESTRASSI
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MEMBROS DA BANCA :
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LUPERCIO FRANÇA BESSEGATO
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CARLOS HENRIQUE PEREIRA MELLO
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JULIANA HELENA DAROZ GAUDENCIO
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PEDRO PAULO BALESTRASSI
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WESLEY VIEIRA DA SILVA
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Data: 27/02/2023
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Realizar previsões acuradas é de suma importância para diversas áreas do conhecimento, como Economia, Gestão, Engenharias, Estatística etc. Existem várias abordagens para se realizar previsões: análise de séries temporais, análise de regressão, redes neurais artificiais etc. Contudo, um cuidado que todo pesquisador ou analista deve ter ao aplicar qualquer uma das referidas técnicas é o cuidado com o overfitting – que ocorre quando um determinado modelo possui tantos parâmetros que se ajusta bem ao conjunto de treino, mas prevê muito mal o conjunto de teste. Recentemente, técnicas de combinação de modelos estão em voga, uma vez que comprovadamente o ensemble de modelos faz com que as métricas de previsão sejam melhores. Entretanto, o problema do overfitting ainda pode estar presente nestes casos. Para contornar este problema, esta tese sugere a aplicação de um passo intermediário entre a seleção de modelos e a otimização dos pesos que é a utilização de um modelo de Análise por Envoltória de Dados adequado à presença de variáveis fracionadas para não ferir o pressuposto de convexidade. Para analisar este método, esta tese aplicará modelos de Box & Jenkins. Criam-se, portanto, Decision Making Units (DMUs) por meio de um Arranjo Fatorial Completo, modificando os parâmetros computacionais. Aplica-se a análise de supereficiência e retem-se as 4 DMUs com maiores índices de eficiência para posterior combinação por meio de otimização de Superfície de Resposta no contexto de Delineamento de Misturas. Propõe-se também a aplicação de técnicas estatística multivariadas para redução de dimensionalidade, a fim de tornar o problema computacionalmente menor. Para validar o método proposto, foi criado um estudo de simulação, comparando os resultados com o método Naive. A simulação mostrou que o método proposto nesta tese apresenta em média melhores resultados. Por fim, o método foi aplicado em séries de demanda de energia elétrica do Brasil e suas cinco regiões.
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Accurate forecasting is crucial for several areas of knowledge, such as Economics, Management, Engineering and Statistics. There are several approaches to perform forecasting: time series analysis, regression analysis, artificial neural networks, etc. However, both researchers or analysts must be aware when applying any of the aforementioned techniques because of overfitting – which occurs when a given model has so many parameters that it fits well to the training set, but predicts the test set very poorly. Recently, model combination techniques are widely spread, since the ensemble of models is proven to make the forecast metrics better. However, the overfitting problem may still occur in these cases. To overcome this, this thesis suggests the application of an intermediate step between the selection of models for the ensemble and the optimization of their weights, which is the application of a Data Envelopment Analysis model suitable for the presence of fractional variables so as not to harm the assumption of convexity. To analyze this method, this thesis applies Box & Jenkins models. Therefore, Decision Making Units (DMU) are created through a Complete Factorial Arrangement, modifying the computational parameters. Super-efficiency analysis is applied and the 4 DMUs with the highest efficiency indexes are retained for later combination through Response Surface (RSM) optimization in the context of Mixture Design. It is also proposed the application of multivariate statistical techniques for dimensionality reduction, in order to make the problem computationally smaller. To validate the proposed method, a simulation study was created, comparing the results with the Naive method. The simulation showed that the method proposed in this thesis presents, on average, better results. Finally, the method was applied to series about electricity demand from Brazil and its five geographic regions.
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CARLOS HENRIQUE DOS SANTOS
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Monitoramento de Modelos de Simulação utilizados como Gêmeos Digitais: Uma abordagem baseada em Aprendizado de Máquina e Carta de Controle
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Orientador : JOSE ARNALDO BARRA MONTEVECHI
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MEMBROS DA BANCA :
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ANDERSON RODRIGO DE QUEIROZ
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ANTONIO FERNANDO BRANCO COSTA
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EDUARDO GOMES SALGADO
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JOSE ANTONIO DE QUEIROZ
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JOSE ARNALDO BARRA MONTEVECHI
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RAFAEL DE CARVALHO MIRANDA
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Data: 27/06/2023
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O uso de modelos de simulação como Gêmeos Digitais (GD) vem ganhando destaque nos últimos anos e representa uma revolução na tomada de decisão em processos produtivos, sendo uma solução chave no contexto da chamada Indústria 4.0. Neste sentido, nota-se decisões cada vez mais rápidas e eficientes a partir do espelhamento do comportamento dos sistemas físicos por meio de sensores, equipamentos inteligentes, sistemas de gestão e bases de dados. Os modelos utilizados como GD são atualizados periodicamente, em tempo real ou quase real e de acordo com as mudanças físicas, e fornecem orientações ou comandos para a tomada de decisões. Por outro lado, apesar da grande aplicabilidade dessa abordagem, destacam-se desafios relacionados à validade dos modelos de simulação ao longo do tempo, uma vez que as abordagens tradicionais de validação não consideram a atualização periódica do modelo. Garantir a validade dos GDs é vital, uma vez que tal utilização costuma envolver decisões de grande impacto para os sistemas produtivos em geral. Além disso, embora seja um campo de pesquisa com grande importância tanto para pesquisadores quanto para profissionais da área, nota-se que há ainda uma lacuna quanto a métodos visando o monitoramento da validade dos GDs. Dessa forma, de modo a contribuir com a literatura e preencher tal lacuna existente, o presente trabalho propõe uma abordagem baseada na avaliação periódica dos modelos de simulação utilizados como GDs por meio de Aprendizado de Máquina e carta de controle. Sugere-se uma ferramenta de monitoramento baseada no classificador K-Nearest Neighbors (K-NN), combinado com a carta de controle p, visando avaliar periodicamente a validade dos modelos de GDs. Inicialmente, a abordagem proposta foi testada em diversos casos teóricos de forma a se avaliar o funcionamento da ferramenta em situações onde o ambiente físico difere significativamente do virtual, fato que representaria um possível caso onde o GD não é válido. Neste caso, foram emulados dados correspondentes aos ambientes físico e virtual considerando distribuições de probabilidade padronizadas. Além disso, a ferramenta também foi implementada em dois objetos de estudo reais, atuando como um suplemento visando tornar os GDs mais robustos e confiáveis. Neste caso, foram adotados GDs já implementados e em fase operacional. O primeiro objeto de estudo refere-se a um modelo que apoia decisões de planejamento operacional em uma empresa de médio porte do ramo de confecções, cujos processos são majoritariamente manuais. Já o segundo objeto de estudo refere-se a um GD implementado em uma célula de produção automatizada e que opera próximo de tempo real, permitindo a avaliação dos principais parâmetros do processo. A ferramenta se mostrou capaz de monitorar o funcionamento de ambos os GDs e identificar possíveis causas especiais que podem comprometer seus resultados e, consequentemente, sua validade. Por fim, destaca-se a ampla aplicabilidade da ferramenta, que pode ser utilizada em diferentes abordagens de GD, incluindo modelos de simulação com diferentes características de conexão, integração e complexidade. Neste caso, a abordagem proposta opera independentemente das características dos GDs, ou seja, contempla modelos que operam em tempo real ou quase real, considerando sistemas físicos automatizados ou manuais e abrange sistemas com diferentes níveis de complexidade.
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The use of simulation models as Digital Twins (DTs) has been standing out in recent years and represents a revolution in decision-making in production processes, being a key solution in the context of the so-called Industry 4.0. In this sense, we highlight increasingly faster and more efficient decisions from the mirroring of the behavior of physical systems through sensors, intelligent equipment, management systems and databases. The models used as DTs are updated periodically, in real or near real time according to physical changes, and provide guidelines or commands for decision making. On the other hand, despite the great applicability of this approach, challenges related to the validity of simulation models over time stand out, since traditional validation approaches do not consider the periodic update of the model. Ensuring the validity of DTs is essential, since it usually involves decisions of great impact for production systems. In addition, although it is a field of research with great importance for both researchers and professionals, we noted that there is still a gap in terms of methods aimed at monitoring the validity of DTs. Therefore, in order to contribute to the literature and fill this gap, the present work proposes an approach based on the periodic evaluation of simulation models used as DTs through Machine Learning and control chart. We suggest a monitoring tool based on the K-Nearest Neighbors (K-NN) classifier, combined with the p control chart, in order to periodically assess the validity of DT models. Initially, the proposed approach was tested in several theoretical cases in order to evaluate the functioning of the tool in situations where the physical environment differs significantly from the virtual one, a fact that would represent a possible case where the DT is not valid. In this case, data corresponding to the physical and digital environments were emulated considering standardized probability distributions. Furthermore, the tool was also implemented in two real objects of study, acting as a supplement to make DTs more robust and reliable. In this case, DTs already implemented and in the operational phase were adopted. The first object of study refers to a model that supports operational planning decisions in a medium-sized company of a clothing industry, whose processes are mostly manual. The second object of study refers to a DT implemented in an automated production cell that operates in near real time, allowing the evaluation of the main process parameters. The tool proved to be capable of monitoring the functioning of both DTs and identifying possible special causes that could compromise its results and, consequently, its validity. Finally, the broad applicability of the tool is highlighted, which can be used in different approaches of DT, including simulation models with different characteristics of connection, integration, and complexity. In this case, the proposed approach operates independently of the characteristics of the DTs, including models that operate in real or near real time, considering automated or manual physical systems and covers systems with different levels of complexity.
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JOAO PAULO BARBIERI
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ANÁLISE ELEMENTAR DA COMPLEXIDADE DE MODELOS DE SIMULAÇÃO DISCRETOS E HÍBRIDOS
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Orientador : ALEXANDRE FERREIRA DE PINHO
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MEMBROS DA BANCA :
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ALEXANDRE FERREIRA DE PINHO
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FABIANO LEAL
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FERNANDO DESCHAMPS
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JOAO JOSE DE ASSIS RANGEL
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JOSE ARNALDO BARRA MONTEVECHI
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RENATO DA SILVA LIMA
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Data: 19/09/2023
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Sob a influência do desenvolvimento tecnológico, os sistemas reais estão tendo um aumento expressivo quanto ao seu tamanho e à sua complexidade. Diante de um contexto de avanços tecnológicos, a simulação mantém sua relevância científica, servindo de apoio à tomada de decisões empresariais. Por meio da simulação, sistemas reais, e suas idiossincrasias, são analisados e aperfeiçoados. Durante um projeto de simulação, o especialista precisa tomar uma série de decisões, o que inclui a definição do nível de detalhamento do modelo. Além disso, na fase de desenvolvimento do modelo computacional, o especialista também precisa decidir sobre qual abordagem de simulação a ser utilizada. Em meio às decisões deste especialista, um dilema emerge: os sistemas reais estão progressivamente se tornando maiores e complexos em função do progresso tecnológico; mesmo com os avanços tecnológicos, a literatura científica afirma que um modelo computacional é uma abstração da realidade e ele deve ser o mais simples possível. No contexto deste dilema, a presente tese tem como objetivo geral aprofundar as discussões sobre a introdução de maior nível de detalhamento em modelos computacionais, considerando as abordagens Simulação a Eventos Discretos (SED) e Simulação Híbrida (SH), id est, abordagem SED combinada à abordagem Simulação Baseada em Agentes (SBA). A necessidade em aprofundar estas discussões gerou o método iDAV, método utilizado para mensurar modelos computacionais. Com a aplicação do método iDAV, constatou-se que os modelos discretos são mais simples de serem desenvolvidos quando o nível de detalhe é menor. Por outro lado, quando o escopo e o nível de detalhamento são aumentados, os modelos híbridos mostram-se mais adequados.
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Under the influence of technological development, real systems are experiencing a significant increase in size and complexity. Faced with a context of technological advances, simulation maintains its scientific relevance, supporting business decision-making. Through simulation, real systems, and their idiosyncrasies, are analyzed and improved. During a simulation project, the specialist needs to make a series of decisions, which includes defining the model's level of detail. Furthermore, in the computational model development phase, the specialist also needs to decide on which simulation approach to use. In the midst of this specialist's decisions, a dilemma emerges: real systems are progressively becoming larger and more complex as a result of technological progress; even with technological advances, the scientific literature states that a computational model is an abstraction of reality and it should be as simple as possible. In the context of this dilemma, the present thesis has the general objective of deepening discussions on the introduction of a greater level of detail in computational models, considering the Discrete Event Simulation (DES) and Hybrid Simulation (HS) approaches, id est, DES approach combined with Agent-Based Simulation (SBA) approach. The need to deepen these discussions generated the iDAV method, a method used to measure computational models. With the application of the iDAV method, it was found that discrete models are simpler to be developed when the level of detail is lower. On the other hand, when the scope and level of detail are increased, hybrid models are more suitable.
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BRUNA STÉFANY COSTA
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Análise do desempenho de gráficos de controle com regras suplementares de decisão
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Orientador : ANTONIO FERNANDO BRANCO COSTA
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MEMBROS DA BANCA :
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ANTONIO FERNANDO BRANCO COSTA
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CARLOS HENRIQUE PEREIRA MELLO
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PEDRO PAULO BALESTRASSI
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ROBERTO DA COSTA QUININO
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ROGÉRIO SANTANA PERUCHI
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Data: 20/10/2023
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Os objetivos mais importantes das empresas industriais e não industriais se referem a custo, tempo e qualidade. Por um lado, os gráficos de controle representam uma importante ferramenta de qualidade, mostrando se o processo está em controle ou fora de controle. Por outro lado, as cadeias de Markov podem ser usadas em conjunto com os gráficos de controle, modelando o processo em análise. Desta maneira, a presente pesquisa possui o objetivo de analisar o desempenho de gráficos de controle com regras suplementares de decisão por meio da comparação do número médio de amostras até o sinal. Para tal, o processo da literatura sob investigação foi analisado e modelado através de uma cadeia de Markov. Na sequência, o número médio de amostras até o sinal foi calculado para cenários distintos. Os gráficos de controle analisados se referem a um gráfico de índice de capacidade com regra suplementar de decisão, um gráfico de X ̅ com regra suplementar de decisão e um gráfico de X ̅ com regra básica de decisão. Os resultados obtidos permitiram a condução de duas análises distintas. A primeira análise mostrou que, em se tratando de deslocamentos da média, a complexidade de cálculo advinda da introdução do índice de capacidade nem sempre produz os melhores resultados. A segunda análise mostrou que, em se tratando de deslocamentos da média, a complexidade de cálculo advinda da introdução da regra suplementar de decisão em geral produz os melhores resultados. Em alguns casos o gráfico de índice de capacidade com regra suplementar de decisão foi o gráfico com o melhor desempenho entre os três analisados e em outros casos o gráfico de X ̅ com regra suplementar de decisão foi o gráfico com o melhor desempenho entre os três analisados. Por fim, os resultados reafirmaram que o gráfico de controle de X ̅ não apresenta bom desempenho em se tratando de pequenos deslocamentos na média.
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The most important objectives of industrial and non-industrial companies are related to cost, time and quality. On the one hand, the control charts represents an important quality tool, showing if the process is in control or out of control. On the other hand, the Markov chains can be used with the control charts, modeling the process under analysis. Thus, this research aims to analyze the performance of control charts with supplementary signaling rules through the comparison of the average run length. To do so, the process of literature under investigation was analyzed and modeled through a Markov chain. Following that, the average run length was calculated for distinct scenarios. The control charts under analysis refer to a capability index chart with supplementary signaling rule, a X ̅ chart with supplementary signaling rule and a X ̅ chart with basic signaling rule. The results obtained allowed the conduction of two distinct analysis. The first analysis demonstrated that, when it comes to mean shifts, the calculation complexity resulted from the introduction of the capability index does not always generate the best results. The second analysis demonstrated that, when it comes to mean shifts, the calculation complexity resulted from the introduction of the supplementary signaling rule does in general generate the best results. In some cases the capability index chart with supplementary signaling rule was the chart with the best performance among the three under analysis and in other cases the X ̅ chart with supplementary signaling rule was the chart with the best performance among the three under analysis. Finally, the results reassured that the X ̅ control chart does not display good performance when it comes to small mean shifts.
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ALINE CUNHA ALVIM
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Otimização robusta no torneamento de cabeças femorais para artroplastia de quadril: uma análise comparativa de ferramentas
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Orientador : JOAO ROBERTO FERREIRA
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MEMBROS DA BANCA :
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ANTONIO FERNANDO BRANCO COSTA
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JOAO ROBERTO FERREIRA
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JOSE HENRIQUE DE FREITAS GOMES
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LINCOLN CARDOSO BRANDÃO
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MARCOS VALERIO RIBEIRO
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MATHEUS BRENDON FRANCISCO
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Data: 30/10/2023
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A grande população de idosos tem naturalmente resultado no aumento do número de cirurgias ortopédicas, como artroplastias de joelho e quadril. Em países em desenvolvimento, o crescimento na demanda por esse tipo de cirurgia já é uma realidade e consequentemente realça a necessidade do desenvolvimento de tecnologias de manufatura por usinagem que atendam aos requisitos de qualidade da prótese. O aço inoxidável austenítico ABNT 316L é usado na fabricação de próteses articulares e, apesar de considerado um material de baixa usinabilidade, é uma alternativa econômica em relação à aplicação de outros biomateriais como ligas de titânio e cerâmicas. Nesse contexto, esta tese apresenta a otimização no torneamento de cabeças femorais para uma prótese total de quadril, comparando-se duas geometrias diferentes de ferramentas: formato ISO redonda e rômbica. Para tanto, utilizou da metodologia de superfície de resposta e do projeto de parâmetros robustos para modelagem e otimização das principais respostas do processo: rugosidade e esfericidade. Os experimentos foram conduzidos com base em um arranjo combinado considerando três variáveis de controle e duas variáveis de ruído. Como variáveis de controle foram estudados: velocidade de corte, avanço e profundidade de usinagem; e como variáveis de ruído foram considerados: comprimento fixado do corpo de prova e vazão do fluido de corte. Como características de qualidade, foram analisados o acabamento superficial e a esfericidade das cabeças femorais, por meio, respectivamente, da rugosidade média e do desvio de circularidade total. A otimização robusta foi conduzida pela combinação de dois métodos: erro quadrático médio e interseção normal à fronteira. De forma que a formulação do problema de otimização visou a minimização da rugosidade no processo de torneamento do aço inoxidável ABNT 316L, limitando-se a esfericidade a 10 μm. Os resultados evidenciaram que a ferramenta rômbica é a escolhida quando deseja-se atingir, simultaneamente, componentes com a melhor qualidade superficial e menor desvio de forma. Por fim, pelos experimentos de confirmação, foi possível constatar a robustez das soluções ótimas em relação aos efeitos das variáveis de ruído.
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The large elderly population has naturally led to an increase in the number of orthopedic surgeries, such as knee and hip replacements. In developing countries, the growing demand for this type of surgery is already a reality, highlighting the need to develop machining manufacturing technologies that meet the quality requirements of the prosthesis. ABNT 316L austenitic stainless steel is used in the manufacture of joint prostheses and, although it is considered a material with low machinability, it is an economical alternative to the application of other biomaterials such as titanium alloys and ceramics. In this context, this work presents the optimization of the turning of femoral heads for a total hip prosthesis, comparing two different tool geometries: round and rhombic ISO format. To this end, it has used the response surface methodology and the design of robust parameters to model and optimize the main process responses: roughness and sphericity. The experiments were carried out based on a combined array considering three control variables and two noise variables. The control variables studied were: cutting speed, feed rate and depth of cut; and the noise variables considered were: fixed length of the workpiece and cutting fluid flow. As quality characteristics, the surface finish and the sphericity of the femoral heads were analyzed using the mean roughness and total circularity deviation, respectively. Robust optimization was performed by combining two methods: mean square error and normal boundary intersection. Therefore, the formulation of the optimization problem was to minimize the roughness in the turning process of ABNT 316L stainless steel, limiting the sphericity to 10 μm. The results showed that the rhombic tool is preferable when it is desired to simultaneously obtain components with the best surface quality and the least shape deviation.
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MILENA DE OLIVEIRA ARANTES
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Simulação a eventos discretos em processos industriais: uma abordagem envolvendo modelagem facilitada e reuniões híbridas
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Orientador : FABIANO LEAL
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MEMBROS DA BANCA :
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MARCO AURÉLIO DE MESQUITA
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ALEXANDRE FERREIRA DE PINHO
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FABIANO LEAL
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JOSE ARNALDO BARRA MONTEVECHI
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MARCELO MACHADO FERNANDES
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RAFAEL DE CARVALHO MIRANDA
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Data: 31/10/2023
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A simulação a eventos discretos (SED) está entre as principais e mais importantes técnicas de simulação para auxiliar a tomada de decisão em diversas áreas da Engenharia de Produção. As empresas industriais em seus diferentes portes podem se beneficiar significativamente da SED, pois ela consegue auxiliar na compreensão e análise dos sistemas, na tomada de decisão, no aprimoramento das operações e no projeto de mudanças no sistema real com erros menos dispendiosos. No entanto, embora exista uma ampla e crescente literatura sobre aplicações da SED, foi constatado que as empresas industriais podem apresentar algumas restrições na utilização dessa técnica em seu modo tradicional, tais como: restrições financeiras que dificultam a adoção de mecanismos para coletar grandes quantidades de dados, como também a contratação de pessoas qualificadas para processar e explorar seus dados; deficiência de dados, sendo poucos dados coletados ou até mesmo não disponíveis, levando a uma incapacidade de se envolverem com o desenvolvimento de modelos de simulação e a criação de cenários; hesitação no uso da SED devido ao alto tempo despendido no projeto e complexidade no seu uso. Portanto, o objetivo desta tese é criar um framework utilizando a modelagem facilitada juntamente com a SED. Ou seja, propor um método de gerenciamento de projetos mais simples. A SED facilitada apresenta vantagens que contornam esses problemas apresentados, sendo possível trabalhar com dados estimados pelos especialistas no processo, como também ela defende a utilização de um modelo computacional mais simples, com poucos detalhes, mas útil em gerar uma compreensão e causar um debate sobre a situação problema, auxiliando na busca por melhorias. O framework FaMoSim (Facilitated Modeling Simulation) foi desenhado seguindo as etapas do método Pesquisa-ação e a sua aplicação ocorreu por meio de reuniões híbridas. Com esse formato de reunião, entende-se que a utilização da SED facilitada pode ser ampliada, não ficando restrita a reuniões presenciais. Assim, o FaMoSim apresenta diferenciais na condução de estudos de SED facilitada em empresas industriais. Com a aplicação do FaMoSim em quatro objetos de estudo diferentes foi possível constatar sua eficácia ao proporcionar aos participantes do projeto uma maior compreensão dos processos em estudo utilizando um modelo computacional simples com menos dados e menos detalhes, auxiliando também os stakeholders na tomada de decisão e identificação de melhorias.
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Discrete Event Simulation (DES) stands as one of the primary and most significant simulation techniques to assist decision-making in various areas of Industrial Engineering. Industrial enterprises of various sizes can significantly benefit from DES as it can assist in comprehending and analyzing systems, decision-making, improving operations and designing changes in the real system with less costly errors. However, despite a broad and growing literature on DES applications, it has been observed that industrial companies may encounter certain constraints in utilizing this technique in its traditional mode. These constraints include financial limitations that hinder the adoption of mechanisms for collecting extensive data, as well as the hiring of qualified personnel to process and explore their data. Additionally, data deficiencies, where limited or even unavailable data are collected, can lead to an inability to engage in simulation model development and scenario creation. There is also hesitancy in using DES due to the substantial time required for design and complexity in its use. Therefore, the objective of this thesis is to create a framework using facilitated modeling in conjunction with DES. In other words, proposing a simpler project management method. Facilitated DES offers advantages that address these aforementioned issues, as it allows for working with data estimated by experts in the process. It also advocates for the use of a simple computational model with few details, yet useful in generating understanding and fostering discussions about the problem situation, aiding in the pursuit of improvements. The FaMoSim (Facilitated Modeling Simulation) framework was developed following the steps of the Action Research method, and its implementation took the form of remote applications through hybrid meetings. With this meeting format, it is understood that the use of facilitated DES can be expanded beyond inperson meetings. Thus, FaMoSim brings unique features to the conduct of facilitated DES studies in industrial enterprises. By applying FaMoSim to four different case studies, its effectiveness in providing stakeholders with a better understanding of the studied processes using a simplified computational model with fewer data and fewer details was evident. It also assisted stakeholders in decision-making and identifying improvements.
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JÉSSICA TITO VIEIRA
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OTIMIZAÇÃO MULTIOBJETIVO EVOLUTIVA DO TORNEAMENTO INTERNO DE TUBOS DE PEEK POR MEIO DE MODELOS DE REFORÇO EXTREMO DE GRADIENTE
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Orientador : JOAO ROBERTO FERREIRA
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MEMBROS DA BANCA :
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ALESSANDRO ROGER RODRIGUES
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JOAO ROBERTO FERREIRA
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JOSE HENRIQUE DE FREITAS GOMES
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MATHEUS BRENDON FRANCISCO
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MESSIAS BORGES SILVA
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ROBSON BRUNO DUTRA PEREIRA
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Data: 13/12/2023
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O torneamento é um dos processos de usinagem mais utilizados na indústria. Sua grande aplicação faz com que cada vez mais estes processos sejam utilizados para a produção de peças de alta qualidade, buscando associar eficiência, precisão e produtividade. Os desafios de se obter um acabamento de alta precisão são ainda maiores se o torneamento interno for aplicado em materiais modernos como polieteretercetona (PEEK). Para alcançar as melhores condições de processo, os modelos preditivos devem ser estimados e a otimização deve ser realizada. Este trabalho apresenta uma abordagem de aprendizado estatístico para modelagem e otimização do processo de torneamento interno em tubos de PEEK. A rugosidade (Ra) e os desvios de circularidade (Ront) foram medidos para quantificar a qualidade do furo. Considerado um importante indicador de usinabilidade, a força de corte (Fc) também foi medida. A velocidade de corte (vc), taxa de avanço (f) e posição de fixação da peça na placa (fp) foram consideradas como parâmetros de entrada. Para modelagem, um procedimento de aprendizado foi proposto considerando regressão de superfície de resposta polinomial, métodos aditivos generalizados, métodos baseados em árvores, regressão de vetores de suporte e o reforço extremo de gradiente. A validação cruzada foi aplicada para aprendizado e seleção de modelos, incluindo abordagens k-dobras e bootstrap. Os resultados apontaram que o modelo de reforço extremo de gradiente foi o método que apresentou melhor capacidade de previsão. Para Ra os resultados finais das métricas de previsão foram RMSE = 0,1395, MAE = 0,1126, e R2 = 1,0000, para Fc, RMSE = 1,8609, MAE = 0,9311, e R2 = 0,9280, e para Ront, RMSE = 21,3084, MAE = 17,8053, e R2 = 0,6562. A otimização multiobjetivo evolutiva foi realizada considerando os modelos de reforço extremo de gradiente para rugosidade, circularidade, força de corte e o modelo determinístico da taxa de remoção de material (MRR). Considerando o hipervolume, o método NSGA-II foi selecionado para realizar as otimizações de três objetivos. A abordagem de pseudopeso foi aplicada para selecionar soluções de alto trade-off, facilitando a escolha em cenários práticos de produção. Para otimização Ra vs Ront vs MRR, o equilíbrio entre as três respostas foi alcançado com vc mais alto, f = 0,12 mm/v e fp = 15,14 mm. Para otimização Fc vs Ront vs MRR, o equilíbrio entre as três respostas foi alcançado com vc = 378,78 m/min, f = 0,10 mm/v e fp = 13,00 mm. A abordagem de aprendizado e as otimizações propostas possibilitaram a obtenção dos melhores resultados do processo de torneamento interno no PEEK.
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Turning is one of the most widely used manufacturing processes in the industry. Its extensive application means that turning processes are increasingly focused on producing of high-quality parts, aiming to associate efficiency, precision, and productivity. The challenges of achieving high-precision surface finishes are even greater when internal turning is applied to modern materials such as polyetheretherketone (PEEK). To achieve the best process conditions, predictive models must be estimated, and optimization must be conducted. This work presents a statistical learning approach for modeling and optimizing the internal turning process in PEEK tubes. Average roughness and roundness of the hole were measured to quantify the hole quality. The cutting force, considered an important indicator of machinability, was also measured. Cutting speed, feed rate, and fixture position were considered as input parameters. For modeling, a learning procedure was proposed, considering polynomial response surface regression, generalized additive methods, treebased methods, support vector regression and extreme gradient boosting. Cross-validation was used for learning and model selection, including k-fold and bootstrap approaches. The results indicated that the extreme gradient boosting model was the best for all predictors. For Ra the final prediction metrics results were RMSE = 0.1395, MAE = 0.1126, and R2 = 1.0000, for Fc, RMSE = 1.8609, MAE = 0.9311, and R2 = 0.9280, and for Ront, RMSE = 21.3084, MAE = 17.8053, and R2 = 0.6562. Multi-objective evolutionary optimization was performed, considering the extreme gradient boosting models for average roughness, roundness, and cutting force, in addition to the deterministic model of material removal rate. The NSGA-II method was selected considering the hypervolume for the three-objective optimizations. The pseudo-weight approach is used to select high trade-off solutions, facilitating selection in practical production scenarios. For optimization of Ra vs Ront vs MRR, the balance between the three responses was achieved with a higher vc, f = 0.12 mm/v, and fp = 15.14 mm. For optimization of Fc vs Ront vs MRR, the balance between the three responses was achieved with vc = 378.78 m/min, f = 0.10 mm/v, and fp = 13.00 mm. The proposed learning and optimization approach enabled the achievement of the best results for the internal turning process in PEEK and can be applied to other intelligent manufacturing applications.
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PEDRO ALBERTO CHAIB DE SOUSA BERNARDES
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Abordagem para a configuração ótima de investimentos em projetos de microgeração biogás-solar FV a partir da otimização multiobjetivo
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Orientador : EDSON DE OLIVEIRA PAMPLONA
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MEMBROS DA BANCA :
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ANDERSON RODRIGO DE QUEIROZ
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ANDRE LUIZ MEDEIROS
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BENEDITO DONIZETI BONATO
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EDSON DE OLIVEIRA PAMPLONA
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GIANCARLO AQUILA
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MARCELO NUNES FONSECA
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Data: 14/12/2023
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O Brasil é um dos países que tem incentivado a geração distribuída (GD) a partir de um esquema net-metering, combinado com a isenção do Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços (ICMS), que é ofertada por diferentes estados brasileiros em diferentes níveis, e as linhas de financiamento do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). Entretanto, algumas fontes de energia renováveis (FER) incentivadas apresentam vantagens em determinados atributos, que muitas vezes outra FER não possui. Nesse sentindo, a combinação entre duas ou mais fontes de forma híbrida é capaz de maximizar as vantagens e minimizar as desvantagens de cada fonte, dentre elas os custos de investimento, operação e manutenção, o efeito da intermitência e, a diferença de área ocupada no terreno em que o sistema de geração é instalado. Portanto, o objetivo deste trabalho é contribuir com a configuração de sistemas híbridos biogás-solar fotovoltaico (FV) para granjas de suínos, utilizando otimização multiobjetivo. Para tal, será adotada a técnica de delineamento de experimentos para definir as funções objetivo, a construção da fronteira de Pareto utilizando o método Normal Boundary Intersection (NBI) e, também, a identificação da melhor solução Pareto-ótima por meio da relação entre a Entropia e a distância de Mahalanobis. Os dados obtidos por meio do delineamento de experimentos também serão utilizados na construção de elipses de confiança e na técnica Multivariate Analysis of Variance (MANOVA), para confrontar os resultados obtidos em três cidades de três diferentes estados brasileiros. As variáveis de entrada empregadas estão relacionadas com os dados operacionais das gerações por meio do biogás e da geração FV e as variáveis de resposta utilizadas são a média e o desvio padrão do Valor Presente Líquido (VPL). Os principais resultados obtidos foram a configuração ótima do sistema híbrido biogás-FV e a comparação do investimento realizado nas três cidades selecionadas. As contribuições geradas têm como propósito auxiliar as decisões de reguladores do mercado de energia renovável e investidores.
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Brazil is one of the countries that seek to encourage distributed generation (DG) based on a net-metering scheme, combined with the exemption from the trading tax (ICMS), which is offered by different Brazilian states at different levels, and the lines financing from the national development bank. However, incentivized renewable energy sources (RES) have advantages in certain attributes, which many other RES do not have. In this sense, the combination of two or more sources in a hybrid way is able to minimize the disadvantages of renewable sources, including investment, operation and maintenance costs, intermittency and occupied area of the land where the generation system is installed. Therefore, the objective of this work is to contribute to the configuration of hybrid biogas-solar photovoltaic (PV) systems for pig farms, using multiobjective optimization. For this, a design of experiment technique will be adopted to define the objective functions, the construction of the Pareto frontier using the Normal Boundary Intersection (NBI) method and the Pareto-optimal solution will be located by the ratio between Entropy and Mahalanobis distance. The data obtained through the experimental design will also be used in the construction of confidence ellipses and in the Multivariate Analysis of Variance (MANOVA) technique, to compare the results obtained in three cities in three different brazilian states. The input variables used will be operational data from biogas and solar photovoltaic (PV) generation and the response variables used are the mean and standard deviation of the Net Present Value (NPV). The main results obtained were the optimal configuration of the biogas-PV hybrid system and the comparison of the investment made in the three selected cities. The contributions generated are intended to assist the decisions of renewable energy market regulators and investors.
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