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https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/64960
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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 | 2025-08-08T13:47:42Z | - |
dc.date.available | 2025-08-08T13:47:42Z | - |
dc.date.issued | 2025-07-23 | - |
dc.identifier.citation | FERREIRA NETO, Waldomiro Alves. Condition-based maintenance policies for Scrap-Based steel production lines. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2025. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/64960 | - |
dc.description.abstract | Steel production is the backbone of modern infrastructure and technological advancements but remains one of the largest industrial contributors to global greenhouse gas emissions and energy consumption. Recycling steel through scrap offers substantial environmental and economic benefits, including up to an 80% reduction in carbon emissions, significant energy savings, and the promotion of circular economy principles. However, transitioning to scrap-based steel production faces challenges, particularly in meeting rigorous quality standards for high-grade steel and optimizing recycling efficiency. A key obstacle lies in shredder machines, which are critical to scrap processing but prone to maintenance complexities such as component degradation, imbalance issues, and interdependencies between system components and production-line workstations. These challenges adversely affect recycling efficiency, operational costs, final product quality, energy consumption, and industry competitiveness. This thesis addresses these critical issues by proposing two novel condition-based maintenance (CBM) models for shredder systems in scrap-based steel production. The first model integrates multi-level inspections within a hybrid maintenance policy, combining condition-based and age based strategies to address imbalance failures, progressive wear, and external shock occurrences. The second model employs real-time condition monitoring and reinforcement learning (RL) to optimize maintenance decisions in dynamic and uncertain production environments. Both models capture interdependencies among shredder components, enabling enhanced reliability assessments and optimized maintenance planning. Case studies and benchmarking against conventional strategies demonstrate that the proposed CBM models reduce operational costs while improving system reliability and production efficiency. Sensitivity analyses further demonstrate their adaptability to diverse operational scenarios, offering valuable insights for real-world implementation. By advancing maintenance optimization in scrap-based production lines, this research contributes to sustainable steel production, empowering the industry to produce high-quality steel with increased reliance on recycled materials while also aligning with global sustainability goals. | pt_BR |
dc.language.iso | eng | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pernambuco | pt_BR |
dc.rights | embargoedAccess | pt_BR |
dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | pt_BR |
dc.subject | Scrap-based steel production line | pt_BR |
dc.subject | Multi-component system | pt_BR |
dc.subject | Maintenance optimization | pt_BR |
dc.subject | Condition-based maintenance | pt_BR |
dc.subject | Reinforcement learning | pt_BR |
dc.title | Condition-based maintenance policies for Scrap-Based steel production lines | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co | DO, Phuc | - |
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 | doutorado | 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 | A produção de aço é essencial para a infraestrutura moderna e os avanços tecnológicos, mas é um dos maiores contribuintes industriais para as emissões globais de gases de efeito estufa e o consumo de energia. A reciclagem de aço por meio de sucata oferece benefícios significativos, como redução de até 80% nas emissões de carbono, economia de energia e promoção da economia circular. No entanto, enfrentar os rigorosos padrões de qualidade para aço de alta performance e otimizar os processos de reciclagem ainda são desafios. As máquinas trituradoras Shredders, fundamentais no processamento de sucata, enfrentam complexidades de manutenção devido à degradação de componentes, condições de desbalanceamento e os efeitos resultantes das interdependências entre seus componentes e com as outras estações de trabalho da linha de produção. Esses fatores afetam a eficiência da reciclagem, aumentam custos operacionais, afetam a qualidade do produto final e reduzem a competitividade do setor. Esta tese propõe dois modelos inovadores de manutenção baseada em condição (CBM) para sistemas de trituradoras em linhas de produção de aço reciclado. O primeiro combina inspeções em múltiplos níveis com as decisões de manutenção baseadas na condição e tempo do equipamento, enquanto o segundo utiliza monitoramento em tempo real e aprendizado por reforço para decisões de manutenção em ambientes operacionais dinâmicos. Ambos os modelos capturam as interdependências dos sistemas, melhorando a confiabilidade e o planejamento de manutenção. Estudos de caso e comparações com estratégias de manutenção convencionais validam os modelos, demonstrando sua eficácia na redução de custos, aumento da confiabilidade e eficiência operacional. Análises de sensibilidade demonstram sua adaptabilidade a diferentes cenários, oferecendo soluções práticas para implementação. Desta forma, esta pesquisa contribui para uma produção de aço mais sustentável, ampliando o uso de materiais reciclados e alinhando-se aos objetivos globais de sustentabilidade. | pt_BR |
Aparece nas coleções: | Teses de Doutorado - Engenharia de Produção |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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