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[en] STATISTICAL CONTROL OF MULTI-CHANNEL AUTOCORRELATED PROCESSES, WITH A REAL CASE APPLICATION / [pt] CONTROLE ESTATÍSTICO DE PROCESSOS AUTOCORRELACIONADOS COM MÚLTIPLOS CANAIS, COM UMA APLICAÇÃO A UM CASO REALANDRESA DE GUSMAO SOUTO PASSOS 27 June 2005 (has links)
[pt] Esta dissertação trata do controle estatístico de
processos (CEP) multi-canal,
assunto pouco tratado na literatura especializada. As
técnicas encontradas na
literatura pressupõem condições de validade nem sempre
verificadas na prática, a
saber: medidas sucessivas efetuadas em cada canal
independentes e identicamente
distribuídas; todos os canais ajustados, com mesma média e
desvio-padrão; e (na
maioria dos trabalhos) canais independentes, sem
correlação cruzada. O estudo foi
motivado por um caso real, em que nenhuma dessas condições
se verifica. Este
trabalho propõe adaptações e extensões de técnicas
existentes para lidar com
processos nessa situação; detalha como aplicá-las; ilustra
sua aplicação no caso
prático analisado; discute limitações e propõe
alternativas, e inicia uma discussão
sobre as diferentes condições (características das
situações práticas) em que cada
uma das alternativas é mais apropriada. O trabalho iniciou-
se com uma análise
exploratória dos processos da empresa, de modo a permitir
um diagnóstico do
CEP que vinha sendo realizado, e fundamentar a proposta de
um novo esquema de
controle, mais adequado. O esquema proposto, aplicado aos
dados, sinalizou
problemas com os processos que as técnicas empregadas não
sinalizavam.
Embora, em virtude dos prazos para finalização da
dissertação e da programação
da produção da empresa, que teve interrupções, não tenha
sido possível incluir
nesta análise a investigação de causas especiais, com
revisão dos limites de
controle e utilização dos gráficos assim revistos no
monitoramento on line, para
fins de acompanhamento do desempenho do esquema proposto,
mesmo assim a
aplicação desse esquema aos dados disponíveis demonstrou
ser ele mais sensível a
causas especiais que os gráficos que vinham sendo
utilizados, e levantou algumas
questões, não abordadas na literatura, que são indicadas
para pesquisa futura. / [en] This dissertation tackles the problem of statistical
control of multi-channel
processes, which has been scarcely dealt with in the
specialized literature. The
techniques found in the literature assume validity
conditions which are not always
verified in practice, namely: successive measurements
taken in each channel
should be independent an identically distributed; all the
channels should be
adjusted, with same mean and standard deviation; and most
works assume the
channels to be independent, with no cross correlation. The
study was motivated by
a real case, in which no one of these conditions holds.
This work proposes
adaptations and extensions of existing techniques in order
to deal with this and
similar real situations; details the application of the
adapted/extended techniques;
illustrates their application in the case under analysis;
discusses limitations and
proposes alternatives, and initiates a discussion about
the different conditions
(practical situations´ characteristics) in which each
alternative is most appropriate.
The work began with an exploratory data analysis of the
enterprise´s production
processes, so as to enable a diagnosis of the statistical
process control procedures
that were in use, and serve as a basis for the proposal of
a new, more adequate,
control scheme. The proposed scheme, when applied to the
data, signalled
problems with the processes which the techniques in use
did not signal. Due to the
deadlines for ending this dissertation and to programmed
interruptions in the
production, it has not been possible to include in the
analysis the search for special
causes with corresponding revisions of the charts´ control
limits and the use of the
revised charts in on-line monitoring, for the purposes of
feedback on the proposed
scheme´s performance. Its application to the available
data has nevertheless
shown it more sensitive to special causes than the charts
that were in use, and
raised some issues not approached in the literature, which
are left as indications
for future research.
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Statistické zpracování dat o zmetkovitosti reálného procesu / Statistical Analysis of Real Process ScrapŠirjovová, Zuzana January 2011 (has links)
Quality, as well as stability of processes check is nowadays gaining on its significance. The main driving force of its increasing importance is the rapid expansion of series production. Large-scale manufacturing processes are concerned, in terms of the number of operators, direct and indirect influence on rejects, but also on process stability. There are several quality characteristics, defined by utility properties, that can be easily measurable (linear dimensions, solidity, elongation, humidity, concentration) or directly immeasurable, mostly subjective (fragrance, taste, color, comfort while using, appearance). Statistical Process Control-SPC features the preventive tool of quality control, because based on the early detection of significant divergences of the process from the predetermined level, it is possible to execute interventions in the process with the aim of maintaining the acceptable and stable level and improving the process. This manufacturing process check will be the topic of my thesis. At first, Shewhart's control charts analysis will be done to determine strong process instability. Consequently, analysis will be carried out in test chi-square, used to determine the influence of each factor on the process of stability (operators, type of shift, type of product, type of defect on the product). All the practical part will be processed in statistical software MINITAB15. The thesis will be complemented by the findings from the examination of the features of interval estimates of parameter p for binomial distribution - numeric stability in the various statistical software (specifically Minitab 15, Statistica, Matlab 7.8.0). Master's thesis was supported by project from MSMT of the Czech Republic no. 1M06047 Center for Quality and Reliability of Production.
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[en] CONTRIBUTIONS TO STATISTICAL CONTROL OF MULTIPLE STREAM PROCESSES / [pt] CONTRIBUIÇÕES PARA O CONTROLE ESTATÍSTICO DE PROCESSOS COM MÚLTIPLOS CANAISLAURA FRANCA MARQUES BARBOSA 11 July 2008 (has links)
[pt] Processos com diversos canais em paralelo são muito comuns
na indústria; um exemplo são operações de enchimento,
encontradas nas indústrias farmacêutica, alimentícia,
cosmética e de bebidas. O método clássico para o
controle estatístico desse tipo de processos, as group
charts (Boyd, 1950), é pouco eficiente, por não considerar
que uma parcela da variação nestes processos é comum a todos
os canais. Mortell e Runger, em 1995, propuseram um esquema
alternativo que leva este fato em conta. No ano seguinte,
Runger, Alt e Montgomery propuseram um outro esquema. A
presente dissertação propõe um terceiro esquema para o
controle de tais processos. O seu modelo formal
detalhado, as expressões para cálculo dos limites de
controle e a análise de seu desempenho são contribuições
originais. As probabilidades de sinal e o número
esperado de amostras até a sinalização de alterações na
média da parcela individual de um dos canais foram obtidas
analiticamente e/ou por simulação, e utilizadas para
comparação de desempenho com o esquema de Mortell e Runger.
Os resultados demonstram a superioridade do esquema proposto
para a detecção de variações superiores a um desvio-padrão
na média da parcela individual de um canal do processo. Para
detectar variações menores, nenhum dos dois esquemas é
eficiente. O esquema de Runger et al. (1996) tem, para o
caso de alteração em um canal apenas, desempenho igual ou
inferior a ambos. Assim, o esquema aqui proposto revela-se o
mais eficiente de todos. Uma série de extensões e questões
em aberto para pesquisa futura são indicadas. / [en] Processes with several streams in parallel are very common
in industry.
Filling operations, such as the ones found in the
pharmaceutical, cosmetics, or
food and beverage industries are a typical example. The
classical scheme for the
statistical control of multiple-stream processes (MSP) is
the group chart (Boyd,
1950). Its efficiency is impaired by its underlying model
of the process not
considering that part of the variation in MSP is common to
all streams. In 1995,
Mortell and Runger (M&R) proposed an alternative scheme
which takes this fact
into account. In the next year, Runger, Alt and Montgomery
proposed another
scheme. This dissertation proposes a third scheme for
statistical control of MSP.
The detailed mathematical model, the expressions for
establishing the control
limits, and the performance analysis here are original
contributions. The
probabilities of a signal and average run lengths in the
case of shifts in the mean
of one individual stream were obtained either analytically
or by simulation and
compared with the ones of M&R´s scheme. The results show
the superiority of the
proposed scheme for signaling shifts greater or equal to
one standard deviation.
For smaller shifts, neither scheme can be said to be really
efficient. As to the
scheme proposed by Runger et al. (1996), it is in some
cases slower and in some
cases just as fast as M&R`s, so the proposed scheme is the
fastest of all. A number
of extensions and open issues are indicated for future
research.
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Aplicação do controle estatístico de processo (CEP) como ferramenta para a melhoria da qualidade do leite / Application of statistical process control (SPC) as a tool for improvement of milk qualityFabio Henrique Takahashi 01 September 2011 (has links)
Objetivou-se utilizar o controle estatístico de processo (CEP) como ferramenta de melhoria da qualidade do leite. O objetivo do primeiro estudo foi avaliar o CEP como ferramenta de identificação de variações não naturais, na qualidade do leite, passíveis de serem manipuladas. Para este estudo, foram utilizados dados de produção de leite, de contagem de células somáticas (CSS) e de contagem bacteriana total (CBT) de 384 fazendas, obtidos do banco de dados da Clínica do Leite - ESALQ/ USP no ano de 2009. Avaliou-se os efeitos naturais (época do ano e produção de leite) sobre a variação de CCS e CBT, e adicionalmente, foram gerados gráficos de controle para escore de células somáticas (ECS) e contagem bacteriana total transformada (tCBT), com a finalidade de identificar fontes de variação não naturais em um grupo de quatro fazendas. A variabilidade das informações foi avaliada pelo estimador do desvio padrão (sigma), calculado com base na amplitude móvel. Verificou-se que a época do ano influenciou significativamente o ECS e a tCBT. Os gráficos de controle, dentro de cada época, indicaram a presença de variações não naturais no ECS e na tCBT no grupo de fazendas avaliadas. Além disso, os gráficos de controle também caracterizaram fazendas em controle estatístico de processos. No segundo estudo objetivou-se utilizar o CEP como ferramenta de identificação e classificação de fazendas com maiores probabilidades de violarem os padrões de qualidade utilizados pela indústria. Foram utilizados dados de CCS e CBT de 452 fazendas, no período de janeiro de 2009 a março de 2010. Calcularam-se as proporções de violação nos padrões de qualidade, considerando os limites de CCS = 400.000 céls./ mL e CBT = 100.000 UFC/ mL. Foram calculados os índices de capacidade (Cpk) e classificaram-se as fazendas segundo quatro categorias de médias e de índices Cpk. As fazendas que apresentaram maiores médias e desvios obtiveram maiores frequências de violação. As fazendas com médias inferiores aos limites propostos para CCS e CBT representaram, respectivamente, 25,05 % e 97,78 % das fazendas. Entretanto, a proporção de fazendas que forneceram leite consistentemente dentro dos padrões de qualidade avaliados (Cpk 1) representou 4,65 % e 35,17 % das propriedades para CCS e CBT respectivamente. Portanto, a aplicação do CEP dentro das fazendas é uma ferramenta adicional para monitorar a qualidade do leite produzido, o índice Cpk pode ser utilizado em conjunto com os atuais modelos de caracterização da qualidade do leite de fazendas pelas indústrias, uma vez que identifica rebanhos mais consistentes em produzir leite dentro de um padrão de qualidade. / This study aimed to employ statistical process control (SPC) as a tool to improve milk quality. The first objective of the study was to evaluate SPC as tool to identify non-natural variation of milk quality that are possible to be manipulated. In this study, data on milk production, somatic cell count (SCC), and total bacterial count (TBC) of 384 farms were used, provided by database of Clínica do Leite ESALQ/ USP in 2009. Natural effects (time of year and milk production) trough SCC and TBC variation were evaluated, and additionally, control charts for score cell somatic (SCS) and total bacterial count transformed (TBCt) were built aiming to identify sources of non-natural variations in a group of four farms. The variability of information was evaluated trough standard deviation estimator (sigma), calculated with basis of moving range. It was observed that time of year influenced significantly SCS and TBCt. The control charts, in each period, indicated signs of non-natural variation in SCS and TBCt in the group of herds evaluated. Furthermore, the control charts characterized the farms in statistical process control. The second study aimed to use SPC as a tool for identification and rating farms with larger probabilities of infraction on quality standard used by industry. Data of SCC and TBC from 452 farms, from January 2009 to March 2010, were used. The proportion of violation in quality standard, regarding the limits of SCC = 4000,000 cells/ mL and TBC = 100,000 CFU/ mL was calculated. Capability indices (Cpk) were calculated and farms were categorized into four classes of Cpk means and indices. Farms that presented larger means and deviation shoed superior frequencies of violation. Herds with means below the proposed limits of SCC and TBC represented, respectively, 25.05 % and 97.78 % of farms. However, proportion of farms that delivered milk consistently within the standards of quality evaluated (Cpk 1) represented 4.65 % and 35.17 % of farms for SCC and TBC, respectively. Therefore, application of SPC on farms is an additional tool for monitoring milk quality produced, the index Cpk can be used, by industries, associated with the current models to characterize milk quality from farms, since it identifies herds more consistent in producing quality-standard milk.
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Essays on index tracking and portfolio optimizationSant'anna, Leonardo Riegel January 2017 (has links)
Esta tese tem foco no tema de otimização de carteiras de investimento modeladas para estratégia de investimento de index tracking. O conteúdo final é composto por três artigos. O primeiro artigo é intitulado “Index Tracking with Controlled Number of Assets Using a Hybrid Heuristic Combining Genetic Algorithm and Non-linear Programming”, e foi aceito para publicação na revista Annals of Operations Research. O segundo artigo é “Index Tracking and Enhanced Indexing using Cointegration and Correlation with Endogenous Portfolio Selection”, e foi aceito para publicação na revista Quarterly Review of Economics and Finance. Por fim, o terceiro artivo é “Investigating the Use of Statistical Process Control Charts for Index Tracking Portfolios”, o qual já foi submetido e está atualmente em processo de revisão. No primeiro artigo, discutimos a estratégia de investimento de index tracking usando programação matemática. Primeiro, usamos uma formulação de programação não linear para o problema de index tracking, considerando um número limitado de ações. Devido à dificuldade de solução do problema em um intervalo de tempo razoável por pacotes matemáticos comerciais, aplicamos uma abordagem de solução híbrida, combinando programação matemática e algoritmo genético. Com a aplicação de testes, demonstramos a eficiência da abordagem proposta comparando os resultados com soluções ótimas, com métodos previamente desenvolvidos, e com dados reais de índices de mercado. Os experimentos computacionais focam no Ibovespa (o mais popular índice do mercado brasileiro), e também apresentamos resultados para mercados consolidados tais quais S&P 100 (Estados Unidos), FTSE 100 (Reino Unido) and DAX (Alemanha). A estrutura proposta apresenta sua abilidade para obter ótimos resultados (resultados com gap em relação às soluções ótimas menores que 5% em 8 minutos de tempo de processamento) até mesmo para índices de mercado com alta volatilidade em um mercado em desenvolvimento. No segundo artigo, a atenção é voltada para a análise de dois métodos alternativos entre si para solução do problema de otimização de index tracking. Esse artigo investiga o desempenho “fora da amostra” dos métodos de correlação e cointegração para as estratégias de index tracking (IT) e enhanced indexing (EIT) aplicadas aos dados de mercado Brasileiro e Norte-americano. Nosso objetivo é comparar ambos os métodos na medida em que exploramos fortemente a cointegração em relação a estudos prévios: nós transformamos a seleção do portfólio endógena ao problema de otimização nessa abordagem. Os testes foram executados utilizando dados de 2004 a 2014 com amostras de 57 ações para dados brasileiros, e 96 ações para dados dos Estados Unidos; carteiras foram construídas usando combinações de no máximo 10 ações. Apesar da realização de testes extensivos, os resultados gerais demonstraram desempenho similar para ambos os métodos. Para IT no mercado brasileiro, foi verificado um trade-off entre melhor erro de tracking e maior turnover com cointegração (com resultados opostos para correlação), sendo que este mesmo padrão não foi encontrado para dados norte-americanos. Os resultados para EIT também não apresentação claro favorecimento para cointegração ou correlação. Por fim, o terceiro artigo é dedicado à discussão a respeito do uso de processo estatístico de gráficos de controle para regulação de carteiras de index tracking. Nesse artigo, nosso objetivo é introduzir uma abordagem baseada em gráficos de controle (SPC) para monitorar o processo de rebalanceamento de carteiras de index tracking. O método de SPC é derivado da Estatística e da Engenharia, como ferramenta para controle de processos de produção. Para cumprir os objetivos, aplicamos gráficos de controle EWMA (do inglês, exponentially weighted moving average) para monitorar carteiras de IT baseadas no uso combinado de dois gráficos de controle: desempenho de carteiras em termos de erro de tracking e em termos de volatilidade. Assim, visamos tornar endógeno o controle do processo de rebalanceamento das carteiras baseado em seu desempenho e em suas condições de risco ao longo do tempo. Testes computacionais foram realizados para avaliar a abordagem desenvolvida em comparação com a estratégia tradicional de rebalanceamento (que consiste no uso de janelas fixas de tempo para atualização das carteiras), usando dados dos mercados brasileiro e norte-americano de 2005 a 2014. Os métodos de cointegração e correlação foram aplicados para otimização das carteiras. Os resultados demonstraram que a abordagem com SPC pode ser uma alternativa viável para o processo de rebalanceamento de carteiras.
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Monitoramento de uma estação de tratamento de esgoto por meio de técnicas estatísticas de controle de qualidade.Orssatto, Fábio 24 February 2010 (has links)
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Fabio Orssatto.pdf: 825673 bytes, checksum: 2ba29b65ad92d1e43fe083ece723e5a4 (MD5)
Previous issue date: 2010-02-24 / The shortage or lack of water affects more than 40% of the world, due to political, economic,
and weather forecast reasons. Thus, sanitation services as collection and sewage treatment
become very important to ensure the quality of people s lives. It is known that, generally,
there is only one variable responsible for the quality and variability of an effluent, which
depends on the changes: in the affluent load, environmental conditions in the reactors, the
nature of sewage to be treated, presence of toxic substances, variability inherent to biological
treatment processes, as well as mechanical and human failures in the system. All these
factors can lead to problems and instability in the processes, so, techniques and methods
should be used, since they are effective in identifying failures of treatment processes. The
statistical methods of quality control are techniques applied to check if sewage treatment is
being effective or not. Thus, this study applied statistical methods of quality control to
evaluate the performance of a sewage treatment plant in order to identify failures in the
process and discuss about their possible causes. The studied plant of sewage treatment is in
Cascavel, Paraná. It is considered a Ete Oeste. The plant consists of a grid system with grids
of bars and manual cleaning, a gravitational tangential flow with removal of sand retained by
air-lift, Parshall gutter flow meter, anaerobic biological treatment, by two reactors of up-flow
sludge manta in parallel, complementary treatment by physicochemical process of
coagulation, flocculation and sedimentation laminar. It was used ferric chloride as a
coagulant, Parshall gutter and the final effluent disinfection by chlorination. The parameters
were: hydrogen-ion potential, sediment solids, total suspended solids, chemical oxygen
demand and biochemical oxygen demand of five days. The statistical analysis was carried
out through Shewhart individual charts, control graphs of the moving average, exponentially
weighted and indices of ability process. According to Shewhart charts, it was observed that in
raw sewage, variables as total suspended solids, COD and BOD5,20 were out of statistical
control. On Ralf I effluent, variables as pH, sediment solids, total suspended solids and COD
were out of the statistical control. For Ralf II effluent, variables as sediment solids, total
suspended solids, COD and BOD5,20 were out of the statistical control. Only the variable
BOD5,20 was under statistical control in the treated effluent. EWMA graphs show that all
variables were under statistical control for the raw sewage. For Ralf I effluent, all variables
were out of statistical control, but for BOD5,20. For Ralf II effluent, only pH was under
statistical control. On the other hand, for the treated sewage, only the sediment solids were
out of statistical control. Shewhart control charts of individual measure seemed to be a good
alternative to the statistical process control regarding a plant of sewage treatment, since they
help on visualizing the failures during the process, especially in unforeseen changes. The
EWMA control charts are also supposed to be a good alternative, because they have a good
run for data without normality. However, since this study has widely long time information
(monthly samples), the situations of unforeseen changes are greater and may not be
detected by the charts of exponentially weighted moving average. According to the process
ability indices and performance index of process, it was observed that, except for pH, the
sewage treatment of this plant was not able to meet the specifications or the standard
discharges required by environmental legislation. / A escassez ou falta de água afeta mais que 40% da população mundial, por razões
políticas, econômicas, e climáticas. Com isso, serviços de saneamento como a coleta e
tratamento de esgoto, se tornam importantíssimos para a garantia da qualidade de vida de
uma população. Sabe-se que, geralmente, não existe apenas uma variável responsável pela
qualidade e variabilidade do efluente, que dependem de variações na carga afluente, das
condições ambientais nos reatores, da natureza do esgoto a ser tratado, da presença de
substâncias tóxicas, da variabilidade inerente aos processos de tratamento biológico e de
falhas mecânicas e humanas no sistema. Todos esses fatores podem levar a problemas e
instabilidade nos processos para isso, devem-se usar técnicas e meios que sejam eficazes
na identificação das falhas dos processos de tratamento. Uma técnica para verificar se o
tratamento do esgoto esta sendo eficaz ou não são os métodos estatísticos do controle de
qualidade. Dessa maneira, o presente trabalho buscou a utilização de métodos estatísticos
do controle da qualidade na avaliação do desempenho de uma estação de tratamento de
esgoto, identificando falhas no processo e argumentando as possíveis causas. A estação de
tratamento de esgoto em questão localiza-se no município de Cascavel, Paraná.
Denominada como Ete Oeste a estação é constituída por um sistema de gradeamento por
grades de barras com limpeza manual, desarenador gravitacional de fluxo tangencial com
retirada de areia retida por air-lift, medidor de vazão calha parshall, tratamento biológico
anaeróbio através de dois reatores de fluxo ascendente e manta de lodo em paralelo,
tratamento complementar por processo físico-químico de coagulação, floculação e
decantação laminar sendo usado o cloreto férrico como coagulante, calha parshall e
desinfecção do efluente final por cloração. Os parâmetros avaliados foram o potencial
hidrogeniônico, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais, demanda química de
oxigênio e demanda bioquímica de oxigênio de cinco dias. A análise estatística se deu
através das cartas individuais de Shewhart, gráficos de controle da média móvel
exponencialmente ponderada e índices de capacidade de processo. Pelas cartas de
medidas individuais de Shewhart observou-se que no esgoto bruto as variáveis sólidos
suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente
do Ralf I as variáveis pH, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais e DQO
apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente do Ralf II as variáveis sólidos
sedimentáveis, sólidos suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle
estatístico. No efluente tratado apenas a variável DBO5,20 apresentou-se em controle
estatístico. Os gráficos MMEP mostram que para o esgoto bruto todas as variáveis estão
sob controle estatístico. Para o efluente do Ralf I, com exceção da DBO5,20, todas as
variáveis apresentaram-se fora de controle estatístico. Para o efluente do Ralf II apenas o
pH demonstrou estar em controle estatístico e para o esgoto tratado apenas os sólidos
sedimentáveis estão fora de controle estatístico. As cartas de controle de medida individual
de Shewhart demonstram ser uma boa alternativa para o controle estatístico do processo de
uma estação de tratamento de esgoto, pois permitiram a visualização de falhas no processo,
principalmente em mudanças bruscas. As cartas de controle MMEP também se apresentam
como uma boa alternativa, pois possuem um bom funcionamento para dados sem
normalidade, porém, como as informações do presente trabalho são largamente espaçadas
no tempo (amostras mensais), as situações de alterações bruscas são maiores, as quais
podem não ser detectadas pelas cartas de média móvel exponencialmente ponderada.
Através dos índices de capacidade do processo e índice de performance do processo,
observou-se que, com exceção do pH, a estação de tratamento de esgoto não é capaz de
cumprir as especificações ou atender os padrões de lançamento exigidos pela legislação
ambiental.
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Monitoramento de uma estação de tratamento de esgoto por meio de técnicas estatísticas de controle de qualidade. / Monitoring of a plant of sewage treatment according to statistical techniques of quality controlOrssatto, Fábio 24 February 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Fabio_completo.pdf: 821054 bytes, checksum: aa1c3186daf5e6dc7400debc41f1c332 (MD5)
Previous issue date: 2010-02-24 / The shortage or lack of water affects more than 40% of the world, due to political, economic,
and weather forecast reasons. Thus, sanitation services as collection and sewage treatment
become very important to ensure the quality of people s lives. It is known that, generally,
there is only one variable responsible for the quality and variability of an effluent, which
depends on the changes: in the affluent load, environmental conditions in the reactors, the
nature of sewage to be treated, presence of toxic substances, variability inherent to biological
treatment processes, as well as mechanical and human failures in the system. All these
factors can lead to problems and instability in the processes, so, techniques and methods
should be used, since they are effective in identifying failures of treatment processes. The
statistical methods of quality control are techniques applied to check if sewage treatment is
being effective or not. Thus, this study applied statistical methods of quality control to
evaluate the performance of a sewage treatment plant in order to identify failures in the
process and discuss about their possible causes. The studied plant of sewage treatment is in
Cascavel, Paraná. It is considered a Ete Oeste. The plant consists of a grid system with grids
of bars and manual cleaning, a gravitational tangential flow with removal of sand retained by
air-lift, Parshall gutter flow meter, anaerobic biological treatment, by two reactors of up-flow
sludge manta in parallel, complementary treatment by physicochemical process of
coagulation, flocculation and sedimentation laminar. It was used ferric chloride as a
coagulant, Parshall gutter and the final effluent disinfection by chlorination. The parameters
were: hydrogen-ion potential, sediment solids, total suspended solids, chemical oxygen
demand and biochemical oxygen demand of five days. The statistical analysis was carried
out through Shewhart individual charts, control graphs of the moving average, exponentially
weighted and indices of ability process. According to Shewhart charts, it was observed that in
raw sewage, variables as total suspended solids, COD and BOD5,20 were out of statistical
control. On Ralf I effluent, variables as pH, sediment solids, total suspended solids and COD
were out of the statistical control. For Ralf II effluent, variables as sediment solids, total
suspended solids, COD and BOD5,20 were out of the statistical control. Only the variable
BOD5,20 was under statistical control in the treated effluent. EWMA graphs show that all
variables were under statistical control for the raw sewage. For Ralf I effluent, all variables
were out of statistical control, but for BOD5,20. For Ralf II effluent, only pH was under
statistical control. On the other hand, for the treated sewage, only the sediment solids were
out of statistical control. Shewhart control charts of individual measure seemed to be a good
alternative to the statistical process control regarding a plant of sewage treatment, since they
help on visualizing the failures during the process, especially in unforeseen changes. The
EWMA control charts are also supposed to be a good alternative, because they have a good
run for data without normality. However, since this study has widely long time information
(monthly samples), the situations of unforeseen changes are greater and may not be
detected by the charts of exponentially weighted moving average. According to the process
ability indices and performance index of process, it was observed that, except for pH, the
sewage treatment of this plant was not able to meet the specifications or the standard
discharges required by environmental legislation. / A escassez ou falta de água afeta mais que 40% da população mundial, por razões
políticas, econômicas, e climáticas. Com isso, serviços de saneamento como a coleta e
tratamento de esgoto, se tornam importantíssimos para a garantia da qualidade de vida de
uma população. Sabe-se que, geralmente, não existe apenas uma variável responsável pela
qualidade e variabilidade do efluente, que dependem de variações na carga afluente, das
condições ambientais nos reatores, da natureza do esgoto a ser tratado, da presença de
substâncias tóxicas, da variabilidade inerente aos processos de tratamento biológico e de
falhas mecânicas e humanas no sistema. Todos esses fatores podem levar a problemas e
instabilidade nos processos para isso, devem-se usar técnicas e meios que sejam eficazes
na identificação das falhas dos processos de tratamento. Uma técnica para verificar se o
tratamento do esgoto esta sendo eficaz ou não são os métodos estatísticos do controle de
qualidade. Dessa maneira, o presente trabalho buscou a utilização de métodos estatísticos
do controle da qualidade na avaliação do desempenho de uma estação de tratamento de
esgoto, identificando falhas no processo e argumentando as possíveis causas. A estação de
tratamento de esgoto em questão localiza-se no município de Cascavel, Paraná.
Denominada como Ete Oeste a estação é constituída por um sistema de gradeamento por
grades de barras com limpeza manual, desarenador gravitacional de fluxo tangencial com
retirada de areia retida por air-lift, medidor de vazão calha parshall, tratamento biológico
anaeróbio através de dois reatores de fluxo ascendente e manta de lodo em paralelo,
tratamento complementar por processo físico-químico de coagulação, floculação e
decantação laminar sendo usado o cloreto férrico como coagulante, calha parshall e
desinfecção do efluente final por cloração. Os parâmetros avaliados foram o potencial
hidrogeniônico, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais, demanda química de
oxigênio e demanda bioquímica de oxigênio de cinco dias. A análise estatística se deu
através das cartas individuais de Shewhart, gráficos de controle da média móvel
exponencialmente ponderada e índices de capacidade de processo. Pelas cartas de
medidas individuais de Shewhart observou-se que no esgoto bruto as variáveis sólidos
suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente
do Ralf I as variáveis pH, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais e DQO
apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente do Ralf II as variáveis sólidos
sedimentáveis, sólidos suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle
estatístico. No efluente tratado apenas a variável DBO5,20 apresentou-se em controle
estatístico. Os gráficos MMEP mostram que para o esgoto bruto todas as variáveis estão
sob controle estatístico. Para o efluente do Ralf I, com exceção da DBO5,20, todas as
variáveis apresentaram-se fora de controle estatístico. Para o efluente do Ralf II apenas o
pH demonstrou estar em controle estatístico e para o esgoto tratado apenas os sólidos
sedimentáveis estão fora de controle estatístico. As cartas de controle de medida individual
de Shewhart demonstram ser uma boa alternativa para o controle estatístico do processo de
uma estação de tratamento de esgoto, pois permitiram a visualização de falhas no processo,
principalmente em mudanças bruscas. As cartas de controle MMEP também se apresentam
como uma boa alternativa, pois possuem um bom funcionamento para dados sem
normalidade, porém, como as informações do presente trabalho são largamente espaçadas
no tempo (amostras mensais), as situações de alterações bruscas são maiores, as quais
podem não ser detectadas pelas cartas de média móvel exponencialmente ponderada.
Através dos índices de capacidade do processo e índice de performance do processo,
observou-se que, com exceção do pH, a estação de tratamento de esgoto não é capaz de
cumprir as especificações ou atender os padrões de lançamento exigidos pela legislação
ambiental.
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Controle estatístico de qualidade de irrigação e fertirrigação por gotejamento na cultura da uvaKlein, Márcio Roberto 20 February 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-02-20 / Irrigated agriculture has great potential for productivity. The proof is that the area for irrigated
agriculture in the world, representing approximately 20 % of the total area destined to
agriculture, is responsible for approximately 45 % of the total harvested. In order to maximize
the profits of agricultural products, it is necessary to comply with various protocols of good
practice, which include, in addition to maintaining a quality standard specific to the products,
reducing environmental impact and generating benefits to communities involved in the
agricultural production. Then, it is possible to achieve a more profitable niche market. To
achieve the agricultural products standards required by the market, there must be a level of
control in the processes of cultural practices in the water and fertilizer application. Statistical
quality control processes were implemented in the industries of Japan after the Second
World War and it is considered the tool responsible for the triumph of manufacturing, service
and quality processes for the country. Quality control is perfectly adaptable for the
agricultural production system. Therefore, this research aimed to assess the distribution of
water and fertilizer in a drip irrigation system and determine the limits of statistical process
and process capabilities in irrigation and fertigation under different pressures and
concentrations of NPK (Nitrogen, Phosphorus and Potassium). The experiment was
conducted in the municipality of Salto do Lontra, in a farm that participates in the Family
Irrigation Project developed by Unioeste University. There were four inlet pressures: 150,
200, 250, and 300 kPa, combined with three NPK solution concentrations: 0, 200, and 400
mgL-1. In the evaluations, two methods were used for sampling, one with 16 points and
another with 32 points. Using the average flow rate, CUC and CUD were calculated both
methodologies. The classification of CUC was "excellent" for all assessments. Using CUD,
83.4 % of ratings were "excellent" with the sampling methodology with 16 points, and 97.3 %
with the methodology of 32 points. None of the processes were considered acceptable for
process use, when statistical control limits were calculated. The processes of irrigation and
fertigation more suitable for improvement and consequent process capability increase were
those with inlet pressures of 150 and 200 kPa. / A agricultura irrigada tem um grande potencial de produtividade. Prova disso é que a área
destinada à agricultura irrigada no mundo, correspondente a cerca de 20 % da área total
para a agricultura, e é responsável por aproximadamente 45 % do total colhido. Visando
maximizar os lucros dos produtos agrícolas, é necessário cumprir diversos protocolos de
boas práticas, que incluem, além de manter um padrão de qualidade específico dos
produtos, reduzir os impactos ambientais e gerar benefícios sociais à s comunidades
envolvidas na produção agrícola. Feito isso, é possível atingir um nicho de mercado mais
lucrativo. Para atingir os padrões dos produtos agrícolas exigidos pelo mercado, deve haver
um controle nos processos de tratos culturais na aplicação de água e fertilizantes. O
controle estatístico de qualidade de processos passou a ser utilizado nas indústrias do
Japão após a segunda guerra mundial e é considerada a ferramenta responsável pelo
triunfo na produção de produtos, serviços e processos de qualidade. O controle de
qualidade é perfeitamente adaptável ao sistema de produção agrícola. Diante disso, a
realização desta pesquisa teve por objetivo avaliar a distribuição de água e fertilizante num
sistema de irrigação por gotejamento e determinar os limites estatísticos de processo e as
capacidades de processo na irrigação e fertirrigação submetidos a diferentes pressões e
concentrações da solução de NPK (nitrogênio, fósforo e potássio). O experimento foi
desenvolvido no município de Salto do Lontra, em uma propriedade rural participante do
Projeto de Irrigação Familiar da Unioeste. Foram utilizadas quatro pressões de entrada: 150,
200, 250 e 300 kPa, combinadas com três concentrações de solução NPK: 0, 200 e 400
mgL-1. Nas avaliações, foram utilizadas duas metodologias de amostragem, uma com 16 e
outra com 32 pontos. Com os valores médios de vazão, calculou-se o CUC e o CUD para
ambas as metodologias. A classificação do CUC foi excelente para todas as avaliações;
com o CUD, 83,4 % das avaliações foram excelentes com a metodologia de amostragem
com 16 pontos e 97,3 % com a metodologia de 32 pontos. Nenhum dos processos obteve
capacidade de processo aceitável para processo em uso, quando determinados os limites
de controle estatístico. Os processos de irrigação e fertirrigação mais passíveis de melhora
e consequente aumento de capacidade de processo foram com as pressões de entrada de
150 e 200 kPa.
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Monitoramento de uma estação de tratamento de esgoto por meio de técnicas estatísticas de controle de qualidade.Orssatto, Fábio 24 February 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Fabio Orssatto.pdf: 825673 bytes, checksum: 2ba29b65ad92d1e43fe083ece723e5a4 (MD5)
Previous issue date: 2010-02-24 / The shortage or lack of water affects more than 40% of the world, due to political, economic,
and weather forecast reasons. Thus, sanitation services as collection and sewage treatment
become very important to ensure the quality of people s lives. It is known that, generally,
there is only one variable responsible for the quality and variability of an effluent, which
depends on the changes: in the affluent load, environmental conditions in the reactors, the
nature of sewage to be treated, presence of toxic substances, variability inherent to biological
treatment processes, as well as mechanical and human failures in the system. All these
factors can lead to problems and instability in the processes, so, techniques and methods
should be used, since they are effective in identifying failures of treatment processes. The
statistical methods of quality control are techniques applied to check if sewage treatment is
being effective or not. Thus, this study applied statistical methods of quality control to
evaluate the performance of a sewage treatment plant in order to identify failures in the
process and discuss about their possible causes. The studied plant of sewage treatment is in
Cascavel, Paraná. It is considered a Ete Oeste. The plant consists of a grid system with grids
of bars and manual cleaning, a gravitational tangential flow with removal of sand retained by
air-lift, Parshall gutter flow meter, anaerobic biological treatment, by two reactors of up-flow
sludge manta in parallel, complementary treatment by physicochemical process of
coagulation, flocculation and sedimentation laminar. It was used ferric chloride as a
coagulant, Parshall gutter and the final effluent disinfection by chlorination. The parameters
were: hydrogen-ion potential, sediment solids, total suspended solids, chemical oxygen
demand and biochemical oxygen demand of five days. The statistical analysis was carried
out through Shewhart individual charts, control graphs of the moving average, exponentially
weighted and indices of ability process. According to Shewhart charts, it was observed that in
raw sewage, variables as total suspended solids, COD and BOD5,20 were out of statistical
control. On Ralf I effluent, variables as pH, sediment solids, total suspended solids and COD
were out of the statistical control. For Ralf II effluent, variables as sediment solids, total
suspended solids, COD and BOD5,20 were out of the statistical control. Only the variable
BOD5,20 was under statistical control in the treated effluent. EWMA graphs show that all
variables were under statistical control for the raw sewage. For Ralf I effluent, all variables
were out of statistical control, but for BOD5,20. For Ralf II effluent, only pH was under
statistical control. On the other hand, for the treated sewage, only the sediment solids were
out of statistical control. Shewhart control charts of individual measure seemed to be a good
alternative to the statistical process control regarding a plant of sewage treatment, since they
help on visualizing the failures during the process, especially in unforeseen changes. The
EWMA control charts are also supposed to be a good alternative, because they have a good
run for data without normality. However, since this study has widely long time information
(monthly samples), the situations of unforeseen changes are greater and may not be
detected by the charts of exponentially weighted moving average. According to the process
ability indices and performance index of process, it was observed that, except for pH, the
sewage treatment of this plant was not able to meet the specifications or the standard
discharges required by environmental legislation. / A escassez ou falta de água afeta mais que 40% da população mundial, por razões
políticas, econômicas, e climáticas. Com isso, serviços de saneamento como a coleta e
tratamento de esgoto, se tornam importantíssimos para a garantia da qualidade de vida de
uma população. Sabe-se que, geralmente, não existe apenas uma variável responsável pela
qualidade e variabilidade do efluente, que dependem de variações na carga afluente, das
condições ambientais nos reatores, da natureza do esgoto a ser tratado, da presença de
substâncias tóxicas, da variabilidade inerente aos processos de tratamento biológico e de
falhas mecânicas e humanas no sistema. Todos esses fatores podem levar a problemas e
instabilidade nos processos para isso, devem-se usar técnicas e meios que sejam eficazes
na identificação das falhas dos processos de tratamento. Uma técnica para verificar se o
tratamento do esgoto esta sendo eficaz ou não são os métodos estatísticos do controle de
qualidade. Dessa maneira, o presente trabalho buscou a utilização de métodos estatísticos
do controle da qualidade na avaliação do desempenho de uma estação de tratamento de
esgoto, identificando falhas no processo e argumentando as possíveis causas. A estação de
tratamento de esgoto em questão localiza-se no município de Cascavel, Paraná.
Denominada como Ete Oeste a estação é constituída por um sistema de gradeamento por
grades de barras com limpeza manual, desarenador gravitacional de fluxo tangencial com
retirada de areia retida por air-lift, medidor de vazão calha parshall, tratamento biológico
anaeróbio através de dois reatores de fluxo ascendente e manta de lodo em paralelo,
tratamento complementar por processo físico-químico de coagulação, floculação e
decantação laminar sendo usado o cloreto férrico como coagulante, calha parshall e
desinfecção do efluente final por cloração. Os parâmetros avaliados foram o potencial
hidrogeniônico, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais, demanda química de
oxigênio e demanda bioquímica de oxigênio de cinco dias. A análise estatística se deu
através das cartas individuais de Shewhart, gráficos de controle da média móvel
exponencialmente ponderada e índices de capacidade de processo. Pelas cartas de
medidas individuais de Shewhart observou-se que no esgoto bruto as variáveis sólidos
suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente
do Ralf I as variáveis pH, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais e DQO
apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente do Ralf II as variáveis sólidos
sedimentáveis, sólidos suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle
estatístico. No efluente tratado apenas a variável DBO5,20 apresentou-se em controle
estatístico. Os gráficos MMEP mostram que para o esgoto bruto todas as variáveis estão
sob controle estatístico. Para o efluente do Ralf I, com exceção da DBO5,20, todas as
variáveis apresentaram-se fora de controle estatístico. Para o efluente do Ralf II apenas o
pH demonstrou estar em controle estatístico e para o esgoto tratado apenas os sólidos
sedimentáveis estão fora de controle estatístico. As cartas de controle de medida individual
de Shewhart demonstram ser uma boa alternativa para o controle estatístico do processo de
uma estação de tratamento de esgoto, pois permitiram a visualização de falhas no processo,
principalmente em mudanças bruscas. As cartas de controle MMEP também se apresentam
como uma boa alternativa, pois possuem um bom funcionamento para dados sem
normalidade, porém, como as informações do presente trabalho são largamente espaçadas
no tempo (amostras mensais), as situações de alterações bruscas são maiores, as quais
podem não ser detectadas pelas cartas de média móvel exponencialmente ponderada.
Através dos índices de capacidade do processo e índice de performance do processo,
observou-se que, com exceção do pH, a estação de tratamento de esgoto não é capaz de
cumprir as especificações ou atender os padrões de lançamento exigidos pela legislação
ambiental.
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Monitoramento de uma estação de tratamento de esgoto por meio de técnicas estatísticas de controle de qualidade. / Monitoring of a plant of sewage treatment according to statistical techniques of quality controlOrssatto, Fábio 24 February 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2010-02-24 / The shortage or lack of water affects more than 40% of the world, due to political, economic,
and weather forecast reasons. Thus, sanitation services as collection and sewage treatment
become very important to ensure the quality of people s lives. It is known that, generally,
there is only one variable responsible for the quality and variability of an effluent, which
depends on the changes: in the affluent load, environmental conditions in the reactors, the
nature of sewage to be treated, presence of toxic substances, variability inherent to biological
treatment processes, as well as mechanical and human failures in the system. All these
factors can lead to problems and instability in the processes, so, techniques and methods
should be used, since they are effective in identifying failures of treatment processes. The
statistical methods of quality control are techniques applied to check if sewage treatment is
being effective or not. Thus, this study applied statistical methods of quality control to
evaluate the performance of a sewage treatment plant in order to identify failures in the
process and discuss about their possible causes. The studied plant of sewage treatment is in
Cascavel, Paraná. It is considered a Ete Oeste. The plant consists of a grid system with grids
of bars and manual cleaning, a gravitational tangential flow with removal of sand retained by
air-lift, Parshall gutter flow meter, anaerobic biological treatment, by two reactors of up-flow
sludge manta in parallel, complementary treatment by physicochemical process of
coagulation, flocculation and sedimentation laminar. It was used ferric chloride as a
coagulant, Parshall gutter and the final effluent disinfection by chlorination. The parameters
were: hydrogen-ion potential, sediment solids, total suspended solids, chemical oxygen
demand and biochemical oxygen demand of five days. The statistical analysis was carried
out through Shewhart individual charts, control graphs of the moving average, exponentially
weighted and indices of ability process. According to Shewhart charts, it was observed that in
raw sewage, variables as total suspended solids, COD and BOD5,20 were out of statistical
control. On Ralf I effluent, variables as pH, sediment solids, total suspended solids and COD
were out of the statistical control. For Ralf II effluent, variables as sediment solids, total
suspended solids, COD and BOD5,20 were out of the statistical control. Only the variable
BOD5,20 was under statistical control in the treated effluent. EWMA graphs show that all
variables were under statistical control for the raw sewage. For Ralf I effluent, all variables
were out of statistical control, but for BOD5,20. For Ralf II effluent, only pH was under
statistical control. On the other hand, for the treated sewage, only the sediment solids were
out of statistical control. Shewhart control charts of individual measure seemed to be a good
alternative to the statistical process control regarding a plant of sewage treatment, since they
help on visualizing the failures during the process, especially in unforeseen changes. The
EWMA control charts are also supposed to be a good alternative, because they have a good
run for data without normality. However, since this study has widely long time information
(monthly samples), the situations of unforeseen changes are greater and may not be
detected by the charts of exponentially weighted moving average. According to the process
ability indices and performance index of process, it was observed that, except for pH, the
sewage treatment of this plant was not able to meet the specifications or the standard
discharges required by environmental legislation. / A escassez ou falta de água afeta mais que 40% da população mundial, por razões
políticas, econômicas, e climáticas. Com isso, serviços de saneamento como a coleta e
tratamento de esgoto, se tornam importantíssimos para a garantia da qualidade de vida de
uma população. Sabe-se que, geralmente, não existe apenas uma variável responsável pela
qualidade e variabilidade do efluente, que dependem de variações na carga afluente, das
condições ambientais nos reatores, da natureza do esgoto a ser tratado, da presença de
substâncias tóxicas, da variabilidade inerente aos processos de tratamento biológico e de
falhas mecânicas e humanas no sistema. Todos esses fatores podem levar a problemas e
instabilidade nos processos para isso, devem-se usar técnicas e meios que sejam eficazes
na identificação das falhas dos processos de tratamento. Uma técnica para verificar se o
tratamento do esgoto esta sendo eficaz ou não são os métodos estatísticos do controle de
qualidade. Dessa maneira, o presente trabalho buscou a utilização de métodos estatísticos
do controle da qualidade na avaliação do desempenho de uma estação de tratamento de
esgoto, identificando falhas no processo e argumentando as possíveis causas. A estação de
tratamento de esgoto em questão localiza-se no município de Cascavel, Paraná.
Denominada como Ete Oeste a estação é constituída por um sistema de gradeamento por
grades de barras com limpeza manual, desarenador gravitacional de fluxo tangencial com
retirada de areia retida por air-lift, medidor de vazão calha parshall, tratamento biológico
anaeróbio através de dois reatores de fluxo ascendente e manta de lodo em paralelo,
tratamento complementar por processo físico-químico de coagulação, floculação e
decantação laminar sendo usado o cloreto férrico como coagulante, calha parshall e
desinfecção do efluente final por cloração. Os parâmetros avaliados foram o potencial
hidrogeniônico, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais, demanda química de
oxigênio e demanda bioquímica de oxigênio de cinco dias. A análise estatística se deu
através das cartas individuais de Shewhart, gráficos de controle da média móvel
exponencialmente ponderada e índices de capacidade de processo. Pelas cartas de
medidas individuais de Shewhart observou-se que no esgoto bruto as variáveis sólidos
suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente
do Ralf I as variáveis pH, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos totais e DQO
apresentaram-se fora de controle estatístico. No efluente do Ralf II as variáveis sólidos
sedimentáveis, sólidos suspensos totais, DQO e DBO5,20 apresentaram-se fora de controle
estatístico. No efluente tratado apenas a variável DBO5,20 apresentou-se em controle
estatístico. Os gráficos MMEP mostram que para o esgoto bruto todas as variáveis estão
sob controle estatístico. Para o efluente do Ralf I, com exceção da DBO5,20, todas as
variáveis apresentaram-se fora de controle estatístico. Para o efluente do Ralf II apenas o
pH demonstrou estar em controle estatístico e para o esgoto tratado apenas os sólidos
sedimentáveis estão fora de controle estatístico. As cartas de controle de medida individual
de Shewhart demonstram ser uma boa alternativa para o controle estatístico do processo de
uma estação de tratamento de esgoto, pois permitiram a visualização de falhas no processo,
principalmente em mudanças bruscas. As cartas de controle MMEP também se apresentam
como uma boa alternativa, pois possuem um bom funcionamento para dados sem
normalidade, porém, como as informações do presente trabalho são largamente espaçadas
no tempo (amostras mensais), as situações de alterações bruscas são maiores, as quais
podem não ser detectadas pelas cartas de média móvel exponencialmente ponderada.
Através dos índices de capacidade do processo e índice de performance do processo,
observou-se que, com exceção do pH, a estação de tratamento de esgoto não é capaz de
cumprir as especificações ou atender os padrões de lançamento exigidos pela legislação
ambiental.
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