Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-11-10T14:15:57Z No. of bitstreams: 1 KLEBBER TEODOMIRO MARTINS FORMIGA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1999..pdf: 16389709 bytes, checksum: 2cbf1a8342d988c0e6828ecd2fda1b6c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-10T14:15:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KLEBBER TEODOMIRO MARTINS FORMIGA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1999..pdf: 16389709 bytes, checksum: 2cbf1a8342d988c0e6828ecd2fda1b6c (MD5) Previous issue date: 1999-03-11 / CNPq / As redes de distribuição, que fazem parte dos sistemas de abastecimento de água, são, em grande parte, redes malhadas, cuja complexidade no dimensionamento tem forçado os projetistas a utilizar metodologias tradicionais de tentativa e erro para obter a solução do problema. Esses métodos, dos quais o mais empregado é o de Hardy-Cross, fazem tão somente o balanceamento da rede, deixando a cargo da experiência do projetista a busca de um dimensionamento mais econômico. Neste trabalho será apresentado um método que utiliza técnicas de programação não linear para o dimensionamento económico de redes malhadas. Esse método é composto de duas etapas. Na primeira, as vazões e os diâmetros são considerados como variáveis de decisão, e na segunda etapa, as variáveis de decisão são os comprimentos dos segmentos dos trechos, com diâmetros constantes, e suas correspondentes vazões. Essa metodologia foi aplicada a duas redes encontradas na literatura, em que o dimensionamento já havia sido feito por outros métodos de otimização. Os resultados mostram que o método da programação não linear apresenta uma eficácia maior na busca do custo mínimo de uma rede, quando comparado com outras metodologias de otimização de redes malhadas estudadas. / The design complexity of looped networks has forced to use traditional trial and error methods to attain a solution for the problem. Those methods, where the Hardy-Cross method is the most known among them, only carry out energy and mass balance of the network without dealing with the system's cost, that is, nor estimating neither improving the system's cost. In this work, a method for designing economical looped networks based on nonlinear programming is presented. To reduce the number of variables and, probabily, improve the performance of the solution procedure, this method is composed of two stages to reach an optimal solution. In a first stage, a nonlinear programming technique is applied to determine the flows and diameters of the pipes connecting two nodes of the network. In a second stage are chosen which are the upper and lower values of the results attained at the first stage for each pipe segment, and a nonlinear programming technique is applied once more to determine the length of each diameter for each pipe segment along with its flow. In both stages the objective function was related to the cost of the pipes and pumping requirements. This method has been applied to two examples of looped networks, which have been used in the literature to illustrate the application of other optimization methods developed by other authors. The optimal solutions attained from the method presented herein have shown to be better than the ones resulting from the application of any other method, which were taken into account for comparison in this work.

A redução das perdas em sistemas de distribuição de água tem se tornado, além de uma questão ética, um determinante da eficiência e mesmo da sobrevivência das concessionárias destes serviços. A quantificação e determinação da natureza das vazões perdidas, que possuem relação íntima com as pressões de operação, são aspectos que ainda merecem análises mais profundas e práticas. Os parâmetros do modelo pressão-vazamento permitem o detalhamento das perdas físicas e foram obtidos por meio de calibrações para um setor de distribuição de água da cidade de Piracicaba, SP, em padrões hidráulicos distintos - sob hipótese de consumo noturno nulo (vazão mínima noturna), descargas de rede, patamares de pressão e sob consumo diurno dirigido pela pressão através de curvas encontradas na literatura e propostas. Os resultados obtidos indicaram que os valores dos parâmetros do modelo pressão-vazamento não são fixos, mas variam conforme o padrão hidráulico de operação da rede. Estudos acerca do parque de hidrômetros e seus desvios de indicação também foram realizados, em conjunto com uma análise das vazões típicas de abastecimento residencial, e apontaram para fortes erros de medição em razão do uso de reservatórios domiciliares. / Losses reduction on water supply networks came to be, beyond the ethical question, a condition for efficiency and even survival of enterprises which develop those services. Quantification and determination of the nature of leakage, which are closely related to operational pressure, are aspects which still claim for deeper and more practical analysis. Parameters to the pressure-leakage model allows to detail physical losses at one given system, and they were obtained throughout employment of distinct hydraulic patterns - minimal night flow (no usage), network flush situations, pressure levels and day usage driven by pressure from curves found on lectures and author\'s propositions - when proceeding calibration at a water supply section at the Piracicaba city, SP. Achieved results have shown that pressure-leakage model parameters values are not constant, but really change according to network\'s operational hydraulic pattern. Studies concerning section\'s water flow meters and its measuring deviation were also done, and joined to an analysis of typical patterns of home usage flows; they have pointed to huge metering errors because of employment of home reservoirs.

Esta dissertação considera a atuação das empresas responsáveis pelas redes de distribuição de água, energia elétrica e gás natural denominadas Redes de Distribuição de Utilidades (RDUs) como sistemas produtivos, com o propósito de conhecer e avaliar a maneira como os esforços de melhoria da produtividade são conduzidos em busca de metas como maior qualidade, menor custo e menor prazo de entrega ao cliente. Este estudo é desenvolvido tomando-se como referência o modelo da produção enxuta, desenvolvido pela Toyota Motor Company do Japão, fundamentado no princípio de buscar o aumento da produtividade por meio da identificação e eliminação de desperdícios. Embora originalmente disseminada na cadeia da indústria automobilística, a adoção e adaptação da abordagem de melhoria de processos deste modelo têm sido consideradas em diferentes setores. Assim, o presente trabalho tem como motivação explorar as possibilidades de estender a aplicação de conceitos e práticas da produção enxuta em empresas de RDU. Primeiramente, a cadeia de valor das RDUs é analisada, e são escolhidos dois processos construção e manutenção para o desenvolvimento do estudo. Em seguida, é apresentada uma revisão bibliográfica, a partir da qual um conjunto de dezenove práticas enxutas possivelmente aplicáveis aos processos escolhidos é identificado. Por meio de três estudos de caso, analisa-se em que medida as empresas responsáveis pelas RDUs aplicam tais práticas enxutas em seus processos, e em que medida a aplicação atual ou uma possível aplicação futura de cada prática enxuta é motivada pelo pensamento enxuto. Com base nos dados levantados na pesquisa de campo, as práticas consideradas são avaliadas quanto ao potencial de efetiva aplicação em cada processo, levando-se em conta o objetivo de eliminação de desperdício. O estudo possibilitou verificar que todas as dezenove práticas são aplicáveis a pelo menos um dos processos considerados, sendo a maioria aplicável a ambos. / This dissertation considers the performance of the companies that are responsible for water, electricity and natural gas networks named Utility Distribution Networks (UDN) as productive systems, in order to understand and evaluate the way that the efforts for continuous productivity improvement of their processes are conducted in search of goals such as more quality, less cost and less lead time to customer. The model that is used as a reference for this study is the lean production model, which was developed by the Toyota Motor Company in Japan, founded on the principle of search for productivity increase by the elimination on waste. Although it was originally disseminated in the auto industry value chain, the process improvement approach from this model has been considered in different industries. Therefore, the present work is motivated by the chance to explore the possibility of extending the lean production application concepts and practices to UDN companies. Firstly, UDNs value stream is analyzed, and two processes are chosen construction and maintenance for the development of study. Then, a bibliographic review is presented, from which a set of nineteen lean practices that maybe possibly applicable on the chosen processes is identified. By the development of three case studies, an evaluation is performed with the objective to analyze to what extent the companies that are responsible for UDN apply those lean practices on their processes, and to what extent the current application or a possible future application of each lean practice is motivated by lean thinking. Based on the data from the field research, the potential for effective application of the considered practices is evaluated for each process, taking into consideration the objective of elimination of waste. The study made it possible to verify that all the nineteen practices are applicable at least on one of the considered processes, and the majority is applicable on both processes.

Esta dissertação considera a atuação das empresas responsáveis pelas redes de distribuição de água, energia elétrica e gás natural denominadas Redes de Distribuição de Utilidades (RDUs) como sistemas produtivos, com o propósito de conhecer e avaliar a maneira como os esforços de melhoria da produtividade são conduzidos em busca de metas como maior qualidade, menor custo e menor prazo de entrega ao cliente. Este estudo é desenvolvido tomando-se como referência o modelo da produção enxuta, desenvolvido pela Toyota Motor Company do Japão, fundamentado no princípio de buscar o aumento da produtividade por meio da identificação e eliminação de desperdícios. Embora originalmente disseminada na cadeia da indústria automobilística, a adoção e adaptação da abordagem de melhoria de processos deste modelo têm sido consideradas em diferentes setores. Assim, o presente trabalho tem como motivação explorar as possibilidades de estender a aplicação de conceitos e práticas da produção enxuta em empresas de RDU. Primeiramente, a cadeia de valor das RDUs é analisada, e são escolhidos dois processos construção e manutenção para o desenvolvimento do estudo. Em seguida, é apresentada uma revisão bibliográfica, a partir da qual um conjunto de dezenove práticas enxutas possivelmente aplicáveis aos processos escolhidos é identificado. Por meio de três estudos de caso, analisa-se em que medida as empresas responsáveis pelas RDUs aplicam tais práticas enxutas em seus processos, e em que medida a aplicação atual ou uma possível aplicação futura de cada prática enxuta é motivada pelo pensamento enxuto. Com base nos dados levantados na pesquisa de campo, as práticas consideradas são avaliadas quanto ao potencial de efetiva aplicação em cada processo, levando-se em conta o objetivo de eliminação de desperdício. O estudo possibilitou verificar que todas as dezenove práticas são aplicáveis a pelo menos um dos processos considerados, sendo a maioria aplicável a ambos. / This dissertation considers the performance of the companies that are responsible for water, electricity and natural gas networks named Utility Distribution Networks (UDN) as productive systems, in order to understand and evaluate the way that the efforts for continuous productivity improvement of their processes are conducted in search of goals such as more quality, less cost and less lead time to customer. The model that is used as a reference for this study is the lean production model, which was developed by the Toyota Motor Company in Japan, founded on the principle of search for productivity increase by the elimination on waste. Although it was originally disseminated in the auto industry value chain, the process improvement approach from this model has been considered in different industries. Therefore, the present work is motivated by the chance to explore the possibility of extending the lean production application concepts and practices to UDN companies. Firstly, UDNs value stream is analyzed, and two processes are chosen construction and maintenance for the development of study. Then, a bibliographic review is presented, from which a set of nineteen lean practices that maybe possibly applicable on the chosen processes is identified. By the development of three case studies, an evaluation is performed with the objective to analyze to what extent the companies that are responsible for UDN apply those lean practices on their processes, and to what extent the current application or a possible future application of each lean practice is motivated by lean thinking. Based on the data from the field research, the potential for effective application of the considered practices is evaluated for each process, taking into consideration the objective of elimination of waste. The study made it possible to verify that all the nineteen practices are applicable at least on one of the considered processes, and the majority is applicable on both processes.

A redução das perdas em sistemas de distribuição de água tem se tornado, além de uma questão ética, um determinante da eficiência e mesmo da sobrevivência das concessionárias destes serviços. A quantificação e determinação da natureza das vazões perdidas, que possuem relação íntima com as pressões de operação, são aspectos que ainda merecem análises mais profundas e práticas. Os parâmetros do modelo pressão-vazamento permitem o detalhamento das perdas físicas e foram obtidos por meio de calibrações para um setor de distribuição de água da cidade de Piracicaba, SP, em padrões hidráulicos distintos - sob hipótese de consumo noturno nulo (vazão mínima noturna), descargas de rede, patamares de pressão e sob consumo diurno dirigido pela pressão através de curvas encontradas na literatura e propostas. Os resultados obtidos indicaram que os valores dos parâmetros do modelo pressão-vazamento não são fixos, mas variam conforme o padrão hidráulico de operação da rede. Estudos acerca do parque de hidrômetros e seus desvios de indicação também foram realizados, em conjunto com uma análise das vazões típicas de abastecimento residencial, e apontaram para fortes erros de medição em razão do uso de reservatórios domiciliares. / Losses reduction on water supply networks came to be, beyond the ethical question, a condition for efficiency and even survival of enterprises which develop those services. Quantification and determination of the nature of leakage, which are closely related to operational pressure, are aspects which still claim for deeper and more practical analysis. Parameters to the pressure-leakage model allows to detail physical losses at one given system, and they were obtained throughout employment of distinct hydraulic patterns - minimal night flow (no usage), network flush situations, pressure levels and day usage driven by pressure from curves found on lectures and author\'s propositions - when proceeding calibration at a water supply section at the Piracicaba city, SP. Achieved results have shown that pressure-leakage model parameters values are not constant, but really change according to network\'s operational hydraulic pattern. Studies concerning section\'s water flow meters and its measuring deviation were also done, and joined to an analysis of typical patterns of home usage flows; they have pointed to huge metering errors because of employment of home reservoirs.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maria Eulina.pdf: 268672 bytes, checksum: c0eee8e291e9fdcbef88ed3cb0d6d969 (MD5) Previous issue date: 2008-08-29 / Increasing population united the behaviour of man carefree about the environmental preservation has led to a scarcity of natural resources. A key resource for human survival has been directly affected by these desmazelos, water. Based on this context arises as a commitment to operational excellence of water supply systems, seeking greater efficiency in the establishment of operational rules. To this end, the general objective of this research is to develop a study of water distribution networks model calibration, because it is believed to be the best technique for tracking this problem by adjusting the physical parameters that have changed over time and dictate strategies. This work aims to develop a technique based on the inverse of calibration using GAs as a tool for optimization, using multiple goals: pressure and flow. The parameters adjusted were roughness coefficients and coefficients of losses by leaks. To evaluate the proposed methodology were employed two networks often used in literature. The first network employed is a theoretical system proposed by Tucciarelli (1999) and was used to evaluate the behavior of multiobjectives methods and their parameters. The second network is located in Campo Grande (MS) has been studied by Cheung (2004) and Soares et al. (2004). This example is a real system that had its data measured in situ and presents all the complications inherent in the calibration real problems. The results were very satisfactory, since the optimization multiobjective shown to be able to improve the accuracy of the calibration of the model. / O aumento populacional unido ao comportamento despreocupado do homem quanto à preservação ambiental levou a uma escassez dos recursos naturais. Um recurso fundamental à sobrevivência humana está sendo diretamente afetado por esses desmazelos, a água. Com base nesse contexto nasce um comprometimento quanto a excelência operacional dos sistemas de distribuição de água, buscando uma maior eficiência no estabelecimento de regras operacionais. Para tanto, o objetivo geral desta pesquisa é desenvolver um estudo de calibração de modelos de redes de distribuição de água, pois acredita-se ser a melhor técnica de monitoramento deste problema, por ajustar os parâmetros físicos que foram alterados com o tempo e ditar estratégias para auxiliar a tomada de decisão dos operadores.O presente trabalho visa desenvolver uma técnica de calibração inversa baseada nos AGs como ferramenta de otimização, fazendo uso de objetivos múltiplos: pressão e vazão. Os parâmetros ajustados são: coeficientes de rugosidades e coeficientes de perdas por vazamentos. Para avaliação da metodologia proposta foram empregadas duas redes frequentemente usadas na literatura. A primeira rede empregada por Tucciarelli et al. (1999), é uma rede teórica, e servirá para avaliar o comportamento dos métodos multiobjetivos e seus parâmetros. A segunda rede está localizada na cidade de Campo Grande (MS) foi estudada por Cheung (2004) e Soares et al. (2004). Este exemplo é um sistema real que teve os seus dados medidos em loco e apresenta todas as complicações inerentes aos problemas de calibração real. Os resultados encontrados foram bastante satisfatórios, uma vez que a otimização multiobjetivo demonstrou ser capaz de melhorar a acurácia da calibração do modelo.