[pt] Existe consenso entre os pesquisadores de que o modelo de séries temporais não é adequado para previsão de peças de reposição. Entretanto, a maioria das ferramentas de previsão existentes no mercado emprega o modelo de séries temporais. Este trabalho apresenta a distribuição de Poisson como alternativa para a previsão de estoque de peças eletrônicas de reposição. A partir de noções básicas de gestão de estoques utilizando séries temporais e dos conceitos de confiabilidade, disponibilidade e do Processo de Poisson é proposto um modelo alternativo. Com o uso de exemplos reais são apresentados os resultados da aplicação do modelo proposto e a comparação com o modelo SAGA, que utiliza séries temporais. A principal característica do modelo proposto é o uso da distribuição de Poisson e a Taxa de Falhas real como principais parâmetros de cálculo. A análise dos resultados mostrou que é possível reduzir os erros de previsão, o custo de estoque e o número de pedidos não atendidos, com conseqüente aumento da Disponibilidade Operacional. / [en] There is a consensus that time series model is not appropriate in forecasting replacement parts. However most of market used forecasting tools are time series models. This work presents Poisson distribution as an alternative to forecast replacement parts on electronic equipments. From basic stock management notions, using time series and trust concepts of reliability, availability, and Poisson Process, an alternative model is proposed. Using real examples, the result from proposed model and its comparison to SAGA model, which is based on time series, is presented. The major characteristic of the proposed model is the application of Poisson distribution, and the real faults rate as the main calculus parameters. The analyses results have shown that is possible to reduce forecasting errors, therefore the stock cost, and the reduction of back orders amount, increasing the Operational availability.

[pt] O gás natural liquefeito (GNL) tem importante papel na cadeia de suprimento de gás natural e energia elétrica no país. No Brasil, o produto importado visa prioritariamente o atendimento da demanda termelétrica para este insumo. O modelo de geração termelétrico é flexível e a característica principal deste modelo é a necessidade de se garantir uma oferta de combustível flexível para usinas que deverão suprir uma demanda termelétrica igualmente flexível. O objetivo deste trabalho é modelar e avaliar o desempenho de um modelo causal de regressão dinâmica em previsões de demandas de GNL, de longo prazo, para o atendimento das usinas termo-elétricas a gás natural e comparar a capacidade preditiva com modelos tradicionais univariados, vastamente discutidos na literatura, como o ARIMA e o amortecimento exponencial. Foram estabelecidos cenários da variável explicativa a fim de avaliar como tais cenários influenciam a demanda do GNL. O produto desenvolvido nessa dissertação mostrou a viabilidade dos modelos causais serem utilizados como ferramenta para a simulação da demanda de GNL considerando cenários das variáveis causais What if analysis. / [en] Liquefied natural gas (LNG) plays an important role in the country s natural gas and electricity supply chain. In Brazil, the imported product primarily targets the supply of thermoelectric demand for this input. The thermoelectric generation model is flexible and the main characteristic of this model is the need to guarantee a flexible fuel supply for plants that must meet an equally flexible thermoelectric demand. The objective of this work is modeling and evaluate the performance of a causal dynamic regression model in long-term LNG demand forecasts, for supplying of natural gas thermoelectric plants and to compare the predictive capacity with traditional models widely discussed in the literature, such as the ARIMA and the dynamic regression model. Scenarios of the explanatory variable were established in order to evaluate how the explanatory variables influences LNG demand. The product developed in this dissertation showed the viability of causal models to be used as a tool for the simulation of LNG demand considering scenarios of the causal variables. What if analysis.

[pt] Dado o recente aumento da adoção de fontes renováveis de energia, é essencial reavaliar os sistemas tradicionais de energia. A intermitência pode causar diversos problemas ligados à qualidade e eficiência energética. O objetivo desta dissertação de mestrado é desenvolver uma ferramenta capaz de subsidiar modelos de previsão solar para aplicações visando a melhoria da operação em tempo real. O atual paradigma de previsão solar sub-horária consiste em usar imagens celestiais para prever a cobertura nebulosa para curtos horizontes temporais. Visando desenvolver um modelo mais exato, é necessária a utilização de componentes determinísticos, como a temperatura e o ângulo de incidência dos raios solares, em conjunto com a modelagem dos efeitos estocásticos das nuvens. Visto que o objetivo da previsão sub-minuto é permitir que se lide com variações de alta frequência, os dados devem possuir informação condizente com estas frequências. Por esse motivo foi feita a coleta de dados por exclusão. O sistema captura dados a cada 1 s e, quando detecta uma mudança suficientemente grande na potência do painel, salva essa informação, 10 s para trás até 4 s à frente da perturbação detectada. Os dados, depois de pré-processados, foram usados para treinar uma rede neural para determinar a relevância dos dados. Com cuidadosa seleção de atributos e arquitetura de rede, o modelo apresentou boa regressão com R2 maior que 0.93 para ambas variáveis testadas com horizonte de 60 s à frente. Concluindo, portanto, que os dados obtidos são relevantes para previsões de até 60 s à frente. / [en] The rising adoption of renewable energy sources means we must turn our eyes to limitations in traditional energy systems. Intermittency, if left unaddressed, may lead to several power quality and energy efficiency issues. The objective of this work is to develop a working tool to support PV energy forecast models for real-time operation applications. The current paradigm of intra-hour solar power forecasting is to use image-based approaches to predict the state of cloud composition for short time-horizons. For a more accurate model, it is also necessary to use deterministic components such as temperature and angle of incidence on the panels in addition to the stochastic effect of clouds. Since the objective of intra-minute forecasting is to address high-frequency intermittency, data must provide information on and surrounding these events. For that purpose, acquisition by exception was chosen as the guiding principle. The system performs power measurements at 1 Hz frequency and whenever it detects variations over a certain threshold, it saves the data 10 s before and 4 s after the detection point. After post-processing, this data was fed into a multilayer perceptron neural network to determine its relevance to the forecasting problem. With a thorough selection of attributes and network structures, the results show very low error with a normalized good fitting with R2 greater than 0.93 for both input variables tested with a time horizon of 60 s. In conclusion, the data provided by the acquisition system yielded relevant information for forecasts up to 60 s ahead.

[pt] A variabilidade das fontes de energia renovável, como energia eólica, apresenta um desafio significativo para o operador do sistema elétrico, em especial para o médio prazo (de horas a dias à frente). Isos porque é um período crítico para tomada de decisões do setor, sendo influenciado tanto por dados recentes quanto por padrões mais amplos. O atual estudo propõe a utilização de uma rede convolucional para gerar cenários para as componentes u- (latitudinal) e v- (longitudinal) do vento, utilizando o algoritmo Redes Adversárias Generativas Condicionais para treinamento. O modelo gerador proposto foi comparado com o estado da arte para previsão meteorológica, um sistema de previsão numérica. Os resultados mostram que o modelo - tendo um custo computacional inferior, menos informações de entrada e estabilidade de longo prazo similar - foi capaz de superar o benchmark em um quarto dos meses do conjunto de teste na previsão de duas semanas à frente (28 passos de 12 horas). Além disso, as medianas das séries geradas são estatisticamente iguais às previstas pelo estado da arte em 71.97 por cento dos casos. / [en] The variability of renewable energy sources, such as wind power, presents a significant challenge for grid operators in maintaining operational stability. This is specially true to the medium-term (from hours to days ahead), which is both influenced by recent past data and broader trends and heavily influences decision making. This research proposes a Convolutional Generator Network conditioned on the previous step of u- (latitudinal) and v- (longitudinal) wind speed components to generate wind speed scenarios using the Conditional Generative Adversarial Networks training algorithm. The model is compared to the state of the art in weather forecasting, Numerical Weather Prediction Systems. The proposed generator model outperforms the benchmark for a forth of the months in the test dataset when predicting over two weeks (28 12-hourly steps) starting from a single data point with much lower computational cost, less input data and similar long-term stability. Additionally, its forecasts are statistically equal to the state-of-the-art in 71.97 percent of series.

[pt] Após o choque de racionamento de energia elétrica, decorrente do desequilíbrio entre oferta e demanda, os vários setores da sociedade brasileira constataram a real e iminente necessidade de diversificação das fontes de geração de energia elétrica e de seu uso racional. Busca-se hoje novas fontes, entre as quais a energia eólica, uma alternativa nova e promissora. A energia eólica está aumentando no mundo todo e o Brasil tem um enorme potencial devido a sua localização geográfica e o governo tem investido neste tipo de energia. O principal objetivo desta dissertação é estudar e desenvolver modelos de previsão de velocidade de vento, de curto prazo da velocidade do vento. Os métodos de amortecimento exponencial, em particular o método de Holt-Winters e suas variações, são apropriados para este contexto devido à sua alta adaptabilidade e robustez. Para aplicação da metodologia considerou-se o município de São João do Cariri (Estado de Paraíba), onde está localizada uma das estações de referência do projeto SONDA (Sistema Nacional de Dados Ambientais para o setor de energia). Será utilizado o método de Holt-Winters, que será comparado com os modelos: de persistência, neuro-fuzzy (ANFIS) e estatísticos. / [en] After the shock of electricity rationing, due to the imbalance between supply and demand, the various sectors of the Brazilian society found a real and imminent need to diversify sources of electricity generation and its rational use. New sources are searched today, including wind power, a promising new alternative. Wind energy has been increasing worldwide and Brazil has huge potential due to its geographical location and the government has invested in this type of energy. The main objective of this thesis is to study and develop forecasting models, of short-term wind speed. The methods of exponential smoothing, in particular the method Holt-Winters and its variations, are suitable in this context because of its high adaptability and robustness. The city of São João do Cariri (State of Paraíba), where it is located one of the reference stations of project SONDA (National Environmental Data for the energy sector) was chosen in order to apply the methodology. The method that will be used is Holt-Winters, who will be compared with the models: persistence, neuro-fuzzy (ANFIS) and statistics.

[pt] Este trabalho acadêmico tem como objetivo oferecer um guia de planejamento de demanda para uma indústria de médio porte por meio de colaboração de várias áreas dos processos decisórios, tais como departamentos chave da empresa, fornecedores e clientes. Propor metodologia formal para ajudar no balanceamento da oferta e demanda, promover a troca de informações dentro e fora da organização, otimizar o uso de recursos materiais e financeiros, e consequentemente, melhorar o resultado do retorno sobre o investimento. Observa-se no mercado que as pesquisas e práticas de planejamento colaborativo de demanda são direcionadas apenas para as grandes organizações, deixando assim as demais empresas sem referência. Logo, este trabalho tem a pretensão de contribuir com as empresas de médio porte, oferecendo soluções adaptadas para tratamento das causas das dificuldades e falhas de planejamento da demanda. A dissertação baseou-se em estudo de caso, dados de fontes primárias extraídos de sistemas de informação da empresa em estudo, entrevistas com funcionários envolvidos neste processo, visitas in loco para observação direta, e pesquisas bibliográficas que proporcionaram fundamento teórico. O foco da proposta de melhoria fundamenta-se nos conceitos e práticas de Sales and Operations Planning (SeOP) ou Planejamento de Vendas e Operações, como planejamento colaborativo interno para melhoria da conexão das áreas funcionais da empresa. O planejamento colaborativo externo para aperfeiçoamento da interface da empresa com fornecedores e clientes completa a proposta por meio dos conceitos e práticas adaptadas do Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment (CPFR) ou Planejamento Colaborativo, Previsão e Reabastecimento. / [en] This academic work is intended to provide a guide for planning demand for a medium size industry through collaboration in various areas of decision making, such as key company departments, suppliers and customers. This Masters thesis proposes a formal methodology to assist in balancing supply and demand, promotes the exchange of information within and outside the organization, optimizes the use of material and financial resources and consequently improves the return on investments. It is observed in market research and planning practices thats collaborative demand is directed only to large organizations, thus leaving other companies without reference. Therefore, this work intends to contribute with midsize companies, offering solutions tailored to treat the causes of the difficulties and failures of demand planning. The dissertation was based on a case study data from primary sources drawn from the information systems of the company under study, interviews with officials involved in this process, site visits for direct observation, and literature searches that provided theoretical foundation. The focus of the proposed improvement is based on the concepts and practices of Sales and Operations Planning (SandOP), and collaborative planning to improve the internal connection of the functional areas of business. Collaborative planning for improving the external interface with the companys suppliers and customers complete the proposal through the concepts and practices adapted from the Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment (CPFR).

[pt] As reservas são os principais ativos responsáveis pela valoração das companhias petrolíferas frente ao mercado mundial. No entanto, para definir qualquer volume de hidrocarboneto como reserva, se faz necessária a construção de um plano de desenvolvimento para explorar e comercializar todo óleo e gás disponíveis. Com isso, o conhecimento prévio do volume de hidrocarbonetos se torna estratégico para antecipar o desenvolvimento e facilitar a obtenção de investimentos. O objetivo dessa dissertação é propor uma metodologia de previsão de reservas através de melhorias nos métodos propostos por Knoring et al. (1999) e Barcelos (2006). A primeira melhoria se refere à otimização do ajuste dos modelos propostos às séries históricas de volume recuperável através de um método iterativo para fornecer soluções iniciais ao método de estimativa dos mínimos quadrados não lineares. A segunda melhoria ocorre no processo de escolha do melhor modelo, evitando que todo o processo necessite ser revisto após a inserção de novos dados às series históricas a cada ano. Para analisar a eficácia do trabalho proposto, o método é aplicado à 7 séries históricas de volume recuperável e comparadas com a atual metodologia de previsão de reservas utilizada pela companhia patrocinadora do estudo. / [en] Reserves are the main assets responsible for valuation of oil companies in the world market. However, to set any volume of hydrocarbon as reserves, it is necessary to develop a business plan to exploit and commercialize all oil and gas available. Therefore, the prior knowledge of the volume of hydrocarbons becomes strategic to anticipate the development and facilitate the acquisition of investments. The goal of this dissertation is to propose a methodology for reserves forecasting through improvements in the methods proposed by Knoring et al. (1999) and Barcelos (2006). The first improvement is related to optimize the fit of the proposed models for recoverable volume time series via an iterative method to provide initial solutions to the nonlinear least squares estimation method. The second improvement occurs in the process of choosing the best model avoiding the whole process needs to be revised after inserting new data to historical series each year. To analyze the effectiveness of the proposed work, the method is applied to seven recoverable volume time series and compared with the current methodology of reserves forecasting used by the company sponsoring the study.

[pt] Nos últimos 45 anos foram publicados muitos artigos referentes à previsão da pressão de poros em folhelhos, como resultado da necessidade de otimizar o processo construtivo de poços de petróleo. Neste trabalho se apresenta um panorama dos métodos de previsão de pressão de poros existentes, com suas vantagens e desvantagens, com seus pontos fortes e suas críticas, com seus acertos e não acertos; procurando explicar os motivos das diferenças entre o previsto e o real. Em geral são descritos 12 métodos de previsão de pressão de poros, além do conceito do Centróide, 3 técnicas para detectar descarga de tensões efetivas numa formação rochosa, e uma descrição do uso da sísmica na previsão da pressão de poros. Foram aplicados os métodos de Eaton (1975) e Bowers (1995) com o objetivo de fazer uma discussão sobre as incertezas presentes nos parâmetros de cada modelo, complementado o estudo com uma análise de sensibilidade. Como resultado das incertezas existentes se aplicou uma análise probabilística baseada na simulação de Monte Carlo e usando o método de Eaton, com o objetivo de apresentar resultados dentro de intervalos de confiança e permitir planos de contingência durante o projeto de construção do poço. Finalmente são avaliados os resultados de uma análise 3D de previsão de pressão de poros utilizando o modelo de Eaton e o Trend de Bowers. Os cubos de dados foram obtidos por interpolação espacial ponderada partindo de registros de poços. Os resultados mostram que este tipo de análise pode ser usado com fins qualitativos, obtendo cubos de gradientes de pressão de poros aonde se observam as zonas de maior e menor risco. / [en] In the last 45 years were published many articles referring to shale pore pressure prediction, due to the necessity of optimizing the constructive process of petroleum wells. In this work shows up a view of the pore pressure prediction methods with its advantages and disadvantages, with its strong points and its critics, with its hits and failures, trying to explain the causes of the differences between the predicted values and the real ones. As result of the bibliographical revision, we obtained a historical of the pore pressure prediction, furthermore gathering the principal mechanisms of generation of pore pressures and mechanisms of lateral variation of the same. Also, were described 12 methods of pore pressure prediction, the Centroid concept, 3 techniques to detect unloading of effective tensions in a rock formation, and a description of the use of the seismic in the pore pressure prediction. The Eaton (1975) and the Bowers (1995) methods were applied with the objective to discuss the uncertainties in the parameters of each model, this was complemented with sensibility analysis. As result of the existent uncertainties, we applied a probabilistic analyze, based on the Monte Carlo simulation and using the Eaton´s method, with the aim to present results within confidence intervals and to allow contingency plans during the well construction project. Finally, the results of a 3D pore pressure prediction using the Eaton model and the Bowers Trend, were assessed. The data cubes were obtained by weighted space interpolation using well logs at the same basin. We concluded that the results from this type of analysis can be used such as qualitative purposes, obtaining pore pressure gradients cubes, where can be observed bigger and lesser risk zones.

[pt] Alguns projetos típicos de explotação de petróleo em águas profundas no Brasil exigem que se adotem alternativas de menor custo de desenvolvimento para que possam ser viabilizados. Nesses casos, deve-se também buscar reduzir o tempo para o desenvolvimento da produção, incluindo a perfuração de poços, o sistema de coleta submarino e a instalação das unidades de produção. Além disso, esses projetos podem ser significativamente afetados pelo regime fiscal vigente. É importante salientar que projetos de desenvolvimento offshore exercem um forte impacto sócio-econômico no país, não só pela geração de receita fiscal oriunda da produção petrolífera como também pela geração de emprego e renda no suprimento de bens e serviços para o desenvolvimento da produção. O presente trabalho tem por objetivo analisar uma nova proposta de um algoritmo de previsão de produção e da viabilidade econômica dos campos offshore baseado no regime fiscal vigente. / [en] Some typical deep water offshore reservoirs in Brazil requires the use some less expensive alternatives in order to make them economically attractive. In these cases we also need to reduce the development time including the perforation of the fields, the under water collecting system and the installation of the production units. These projects can also very affected according with the standing tax structure. It is also important to enforce that that offshore projects has a large impact on the social-economics of the country, not only for the generation of revenue form the tax income but also because of the job generation and for the needs of goods and services from the surrounding region. The present work has the objective to analyze a new numerical production algorithmic for offshore fields and also economic viability of the offshore fields based on the current tax structure.

[pt] O objetivo desta dissertação de mestrado é analisar o novo marco regulatório do setor elétrico brasileiro e seus impactos para as empresas distribuidoras de energia. Para isto, foi desenvolvida uma ferramenta computacional para elaborar estratégias de atuação das distribuidoras nos leilões de compra de energia instituídos pela nova regulamentação. Desta forma, é possível simular o processo de contratação das distribuidoras no âmbito do ACR e, com os resultados, realizar análises do impacto das novas regras na alocação dos riscos as distribuidoras. O problema consiste, em um ambiente de incerteza da demanda e dado um conjunto de instrumentos de risco, determinar a estratégia de contratação das distribuidoras, fornecendo o montante de energia a ser comprado em cada leilão anteriormente descrito e resultado da melhor compra dados os contratos candidatos. A metodologia de solução é otimização estocástica multi-estágio, levando em consideração, principalmente, os diversos horizontes de contratação e preços da energia, visando minimizar uma ponderação entre tarifa para consumidor e custos para distribuidora. / [en] The objective of this work is to analyze the new regulatory framework of the Brazilian electric sector. In this sense, it was developed a computational tool in order to elaborate strategies for the distribution companies (DISCOs) in the energy auctions instituted by the new regulation. The computational tool was used to simulate the contracts acquisition process by the DISCOs and the results were analyzed to measure impact of new rules and risks allocation for the distribution companies. The problem consists, considering the demand uncertainty and the available risk management instruments, in determining the contracting strategy of the DISCOs, i.e., the amount of energy to be bought in each auction that results from the best purchase given the candidate contracts. The solution methodology is based on a multi-stage stochastic optimization algorithm, minimizing the tariff for consumer and costs for DISCO, taking into account different prices and horizons of the energy contracts.