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https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/43518
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Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.contributor.advisor | CAVALCANTE, Cristiano Alexandre Virgínio | - |
dc.contributor.author | FERREIRA NETO, Waldomiro Alves | - |
dc.date.accessioned | 2022-03-25T19:44:08Z | - |
dc.date.available | 2022-03-25T19:44:08Z | - |
dc.date.issued | 2021-02-23 | - |
dc.identifier.citation | FERREIRA NETO, Waldomiro Alves. Maintenance models to provide better performance of steelmaking production lines that make use of recycled scrap. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/43518 | - |
dc.description.abstract | To meet growing market demands and remain competitive, modern production systems are widely adopting technological innovations, such as systems monitoring and machine connectivity, which leads a huge amount of data available about the health of the system. In this scenario, condition-based maintenance can be a powerful tool for industry competitiveness due to its ability to intervene in the system in real-time by its condition monitoring, enhancing the system availability, reliability, and cost when compared with time-based maintenance policy. However, the large amount, variety, and dimensionality of the data that comes from a production line create a problem with a large space of states, which is intractable with traditional maintenance models. To overcome this challenge, emerging tools and methodologies of the areas of Artificial Intelligence and Machine Learning are being used in the maintenance planning. Which Deep Reinforcement Learning (DRL) proved to be efficient for maintenance decision making based on multiple component conditions of a production line. Therefore, this work proposes two maintenance models: an opportunistic maintenance model considering production data to anticipate maintenance actions, and a DRL-based model to support the decision-maker in making optimal maintenance decisions in a serial production line based on system monitoring. The environment under study was a steelmaking production line. A simulation model was built to represent and simulate the behavior of the system. In the DRL model, two scenarios regarding distinct aspects of the system were investigated. A DRL framework was constructed for each scenario to learn through interaction between an agent and the simulated environment the optimal maintenance policy. Both models use as a decision criterion the minimization of the expected long-run cost rate. To evaluate the proposed models, a numerical case study was performed. The sensitivity analysis of the models was also performed to observe their behavior in the face of variations in the system parameters. As result, the models behave as expected and the proposed policies show a better result in terms of cost, system availability, and production in comparison with other time-based policies used in the steel context. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | CNPq | pt_BR |
dc.language.iso | eng | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pernambuco | pt_BR |
dc.rights | openAccess | pt_BR |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Engenharia de Produção | pt_BR |
dc.subject | Aprendizado por reforço | pt_BR |
dc.subject | Modelos de manutenção | pt_BR |
dc.subject | Linha de produção | pt_BR |
dc.title | Maintenance models to provide better performance of steelmaking production lines that make use of recycled scrap | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/0646879236666184 | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPE | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.degree.level | mestrado | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/6312739422908628 | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pos Graduacao em Engenharia de Producao | pt_BR |
dc.description.abstractx | Para atender às crescentes demandas do mercado e se manterem competitivas, as empresas estão amplamente adotando inovações tecnológicas em seus sistemas produtivos, como sistemas de monitoramento e investindo na conectividade das máquinas, o que leva a um aumento da quantidade de dados disponíveis sobre o estado do sistema. Nesse cenário, a manutenção baseada na condição pode ser uma poderosa ferramenta para a competitividade das empresas devido à sua capacidade de intervir no sistema produtivo em tempo real por meio do monitoramento da condição de seus componentes, aumentando a disponibilidade, confiabilidade e reduzindo o custo operacional em comparação com as políticas de manutenção baseadas no tempo. No entanto, a grande quantidade, variedade e dimensionalidade dos dados provenientes de uma linha de produção criam um problema com um grande espaço de estados, sendo intratável com os tradicionais modelos de manutenção. Para superar esse desafio, ferramentas e metodologias da área da computação estão sendo utilizadas no planejamento da manutenção, das quais o Aprendizado por Reforço Profundo (DRL) provou ser eficiente para a tomada de decisão de manutenção com base nas condições de múltiplos componentes de uma linha de produção. Portanto, este trabalho propõe dois modelos de manutenção: um modelo de manutenção oportunista considerando a condição do sistema para antecipar as ações de manutenção e um modelo usando DRL para dar suporte na tomada de decisão de manutenção em uma linha de produção em série baseado no monitoramento do sistema. O sistema em estudo foi uma indústria siderúrgica. Um modelo de simulação foi construído para representar e simular o comportamento da linha produtiva. No modelo usando DRL, dois cenários relativos a aspectos distintos da linha foram investigados. Uma estrutura de DRL foi construída para cada cenário para aprender, por meio da interação entre um agente e o ambiente simulado, a política de manutenção ideal. Ambos os modelos utilizam como critério de decisão a minimização do custo esperado de manutenção no longo prazo. Para avaliar os modelos propostos, foi realizado um estudo de caso. A análise de sensibilidade dos modelos também foi realizada para observar seu comportamento frente às variações dos parâmetros do sistema. Como resultado, os modelos se comportam conforme o esperado e as políticas propostas apresentam um melhor desempenho em termos de custo, disponibilidade e produtividade em comparação com outras políticas baseadas no tempo adotadas no contexto siderúrgico. | pt_BR |
Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado - Engenharia de Produção |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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DISSERTAÇÃO Waldomiro Alves Ferreira Neto.pdf | 1,99 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
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