Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2019-03-13T12:19:46Z No. of bitstreams: 1 Lucas Schmidt Goecks_.pdf: 2315393 bytes, checksum: 3985e874dfb67958cda4aa69697f671f (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-13T12:19:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas Schmidt Goecks_.pdf: 2315393 bytes, checksum: 3985e874dfb67958cda4aa69697f671f (MD5) Previous issue date: 2018-12-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Como uma das atividades mais importantes na engenharia de produção, o planejamento de instalações consiste na tomada de decisões relativas ao leiaute dos setores, unidades de produção/ fabricação, locais de armazenamento, e assim por diante. Conceito que é apoiado pela variabilidade dos processos produtivos, que muda de um período de produção para outro e de uma empresa para a outra. Atualmente, a literatura apresenta abordagens de como solucionar o problema de leiaute para empresas de pequeno e médio porte com modelos de planejamento, e de tomada de decisão multicritérios, ou meta-heurísticos. A literatura aborda estes dois métodos de forma separada. Inclusive, não existem relatos de comparações entre eles desde o conhecimento do autor. Como resposta à esta lacuna de pesquisa, definiu-se o seguinte objetivo: "identificar um método para planejamento de leiautes aplicável em empresas de pequeno e médio porte". A meta foi desenvolver uma ferramenta de modelagem genérica e que atenda à diferentes necessidades. Sendo assim, este trabalho abordou o Systematic Layout Planning (SLP) e o Particle Swarm Optimization (PSO) para planejamento de leiautes, avaliando a melhor proposta pelo Analytic Hierarchy Process (AHP). Em decorrência de interesses práticos que visam à aplicação de ferramentas para a solução de problemas específicos, este trabalho classifica-se como pesquisa aplicada de abordagem quantitativa, embasado por processos de tomada de decisão e de modelagem. Os resultados obtidos demonstram que o SLP fornece melhores propostas de leiautes que o PSO, para pequenas e médias empresas. O SLP respeita a alocação adjacente dos setores de acordo com o fluxo de material, enquanto que o PSO distribui aleatoriamente as áreas produtivas, o que proporciona maior variabilidade nas propostas de leiautes. O SLP demandou maior tempo de planejamento e um método auxiliar (AHP) para definição da melhor proposta de leiaute. Já o PSO forneceu o melhor leiaute sem uma ferramenta de suporte e a simulação foi mais rápida após estruturação do modelo do algoritmo. Implicações práticas à esta pesquisa encontram-se na análise da redução de custos com dados reais. Foram identificados na literatura objetivos de otimização e restrições mais usuais. Quanto ao tipo de leiaute, conforme as características da empresa a ser explorada, será considerado o tipo job-shop/funcional. Esta pesquisa contribui ao meio acadêmico no âmbito de sintetizar dois métodos, distintos, para planejamento de leiautes e compará-los com uma ferramenta de tomada de decisão multicriterial. Ao meio empresarial, a mesma fornece métodos que podem ser incorporados ao cotidiano das empresas no que diz respeito ao planejamento de leiautes e tomada de decisões. / As one of the most important activities in production engineering, facility planning consists of making decisions regarding the layout of the sectors, production/manufacturing units, storage locations, and so on. This concept is supported by the variability of production processes, which changes from one period of production to another and from one company to another. Currently, the literature presents approaches of how to solve the problem of layout for small and medium-sized companies with models of planning, and decision-making multi-criteria, or metaheuristics. The literature addresses these two methods separately. In fact, there are no reports of comparisons between them since the knowledge of the author. In response to this research gap, the following objective was defined: "to identify a method for layout planning applicable to small and medium-sized enterprises". The objective was to develop a generic modeling tool that meets different needs. Thus, this work approached Systematic Layout Planning (SLP) and Particle Swarm Optimization (PSO) for the layout planning, evaluating the best proposal by the Analytic Hierarchy Process (AHP). Because of practical interests that aim at the application of tools for the solution of specific problems, this work is classified as applied research of quantitative approach, based on processes of decision-making and modeling. The results obtained demonstrate that SLP provides better layout proposals than the PSO, for small and medium enterprises. The SLP respects the adjacent allocation of the sectors according to the material flow, while the PSO randomly distributes the productive areas, which provides greater variability in the layout proposals. The SLP required greater planning time and an auxiliary method (AHP) to define the best layout proposal. The PSO provided the best layout without a support tool and the simulation was faster after structuring the algorithm model. Practical implications of this research lie in the analysis of cost reduction with real data. Optimization objectives and constraints that are more usual have been identified in the literature. As for the type of layout, according to the characteristics of the company, and because it is a single case study, the job-shop type will be considered. This research contributes to the academic environment in the context of synthesizing two distinct methods for planning layouts and comparing them with a multi-criteria decision-making tool. In the business environment, it provides methods that can be incorporated into companies’ day-to-day planning and decision making.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-06-29T14:15:20Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1397036 bytes, checksum: 303111e916d8c9feca61ed32762bf54c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T14:15:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1397036 bytes, checksum: 303111e916d8c9feca61ed32762bf54c (MD5) Previous issue date: 2017-01-31 / The Maximu m Diversity Problem (MDP) is a problem of combinatorial optimization area that aims to select a pre-set number of elements in a given set so that a sum of the differences between the selected elements are greater as possible. MDP belongs to the class of NP-Hard problems, that is, there is no known algorithm that solves in polynomial time accurately. Because they have a complexity of exponential order, require efficient heuristics to provide satisfactory results in acceptable time. However, heuristics do not guarantee the optimality of the solution found. This paper proposes a new hybrid approach for a resolution of the Maximum Diversity Problem and is based on the Particle Swarm Optimization (PSO) and Tabu Search (TS) metaheuristics, The algorithm is called PSO_TS. The use of PSO_TS achieves the best results for known instances testing in the literature, thus demonstrating be competitive with the best algorithms in terms of quality of the solutions. / O Problema da Diversidade Máxima (MDP) é um problema da área de Otimização Combinatória que tem por objetivo selecionar um número pré-estabelecido de elementos de um dado conjunto de maneira tal que a soma das diversidades entre os elementos selecionados seja a maior possível. O MDP pertence a classe de problemas NP-difícil, isto é, não existe algoritmo conhecido que o resolva de forma exata em tempo polinomial. Por apresentarem uma complexidade de ordem exponencial, exigem heurísticas eficientes que forneçam resultados satisfatórios em tempos aceitáveis. Entretanto, as heurísticas não garantem otimalidade da solução encontrada. Este trabalho propõe uma nova abordagem híbrida para a resolução do Problema da Diversidade Máxima e está baseada nas meta-heurísticas de Otimização por Nuvem de Partículas (PSO) e Busca Tabu(TS). O algoritmo foi denominado PSO_TS. Para a validação do método, os resultados encontrados são comparados com os melhores existentes na literatura.

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denilso Palaoro.pdf: 3446834 bytes, checksum: a842ffb16a48a459dc2b2e44efa303af (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The rubber industry has a great role in many areas of the economy, such as automotive, construction, footwear industry, hospital, etc. Rubber products are produced from complex mixtures of different raw materials, both natural and synthetic sources. From an industrial point of view, a major difficulty is to develop a formulation that meets the particular product requirements. This work seeks to develop an experimental methodology to obtain EPDM rubber compounds, using experimental design techniques coupled with computer numerical optimisation. A fractional factorial design was used to design and analyse the experiments, with factors the contents of calcium carbonate, paraffinic oil and vulcanizing accelerator (weight fractions). Twelve properties were measured (six of original samples, three of heat aged and three of processing). Statistical analyses enabled to find regression models for the properties and the cost of the formulation. A computer program was developed to minimise the cost function, subject to constraints on the properties. The results showed that it was possible to obtain formulations of EPDM rubber compounds which can be optimized at low cost, for example, of US$ 2.02/kg a 2.43/kg, for use in hoses and pads at different manufacturing processes such as compression moulding, transfer or injection. Selected compositions were analysed by FTIR, SEM and TGA, regards to their chemical and structural characteristics. Compositions with low vulcanization accelerator contents contribute to form cross-links with many sulphur- sulphur between the carbon chains which can damage mechanical properties in the original cured and aged samples. Using higher accelerator content, better properties are achieved probably due to lower content of the same sulphur- sulphur cross-links between polymer chains. The EPDM compounds studied may be used in cushions, hoses products which can withstand to hot air environments. Thus, the present study provides an experimental and scientific technique that allows developing rubber compounds with increased efficiency and reliability in research and development, taking into account the cost of the material. / A indústria da borracha possui um papel significativo em diversas áreas da economia, tais como: indústria automobilística, construção civil, indústria calçadista, hospitalar, etc. Artefatos de borracha são produzidos a partir de misturas complexas de diversas matérias-primas, naturais e sintéticas. Na indústria, uma grande dificuldade é desenvolver uma formulação que atenda aos requisitos de determinado produto. Assim, neste trabalho, busca se desenvolver uma metodologia experimental para obtenção de compostos de borracha de etileno propileno dieno (EPDM), utilizando-se técnicas de planejamento de experimentos aliado com otimização numérica computacional. Foi utilizado um planejamento fatorial fracionado 33-1 (três níveis e três fatores), sendo os fatores: teor de carbonato de cálcio, teor de óleo parafínico e teor de acelerador de vulcanização. Foram medidas no total, 12 propriedades (seis originais, três envelhecidas e três propriedades de processos). A partir de estudos estatísticos foram obtidos modelos de regressão para as propriedades e para o custo da formulação. Um programa computacional foi desenvolvido para minimizar a função custo, sujeita às restrições nas propriedades. Os resultados mostraram que foi possível obter formulações de compostos de borracha EPDM otimizadas a um custo variando entre US$ 2,02/kg a 2,43/kg, para aplicação em mangueiras e coxins e em processos de transformação diversos, tais como, moldagem por compressão, transferência ou injeção. Composições selecionadas foram escolhidas e analisadas, por meio de FTIR, MEV e TGA, quanto às suas características químicas e estruturais. Composições com baixos teores de acelerador de vulcanização contribuem para formar ligações cruzadas com cerca de 4 a 7 átomos de enxofre entre as cadeias carbônicas, prejudicando as propriedades mecânicas no vulcanizado original e envelhecido. Com um teor maior de acelerador, melhores propriedades são obtidas, tendo em vista que um número elevado de ligações cruzadas com uma quantidade de átomos de enxofre inferior a 4 na cadeia são formadas. Os compostos de EPDM estudados podem ser utilizados em produtos de coxins e mangueiras para aplicações resistentes ao calor. Assim, esta pesquisa apresenta uma metodologia experimental, para a pesquisa e desenvolvimento de compostos de borracha EPDM, levando em conta o custo do material e restrições nas propriedades.