Linda Lee Ho.

financiado pela Capes/DFG em cooperação com a Universidade Técnica de Darmstadt

Este projeto visa o estudo detalhado dos procedimentos técnicos e da eficiência do processo de estabilização dinâmica de lastro dos equipamentos de grande porte existentes na Estrada de Ferro Carajás (EFC) por meio de ensaios de desempenho medidos in situ sob diferentes cenários em termos de frequência e carga (D.G.S.) e intervalo de tempo de densificação sob dormente, no caso da socaria. Estes são tidos como dos principais parâmetros de interesse quanto à eficiência do equipamento de socaria/estabilização. Para tanto, tem-se a realização de uma matriz de ensaios de campo utilizando-se de diferentes trechos da via e em diversas seções onde as respostas estruturais da via em termos de um indicativo de resistência, densificação do lastro, dentre outros serão determinadas. Os ensaios serão realizados com o equipamento normalmente utilizado pela Vale, incluindo as configurações padrão usuais e as alterações e variações dos parâmetros utilizados nos testes. A fim de auxiliar na especificação e interpretação das atividades experimentais, será também realizado um estudo de modelagem computacional. Para tal, serão desenvolvidos modelos utilizando-se do Método dos Elementos Discretos (MED). Serão simuladas condições que reproduzam o processo dinâmico de estabilização do lastro e da socaria. Diversos cenários de frequências de carregamento envolvidas poderão ser testados, a fim de melhor compreender detalhes físicos dos processos envolvidos, bem como suas implicações nas subsequentes propriedades mecânicas da via

Planejamento de experimentos e gráficos de controle têm sido métodos muito
utilizados para inovação e melhoria de qualidade, porém quando se lida com processos
complexos a utilização dessas ferramentas estatísticas requer cuidados especiais. Nem
sempre as abordagens mais difundidas funcionam adequadamente em condições
específicas encontradas na prática. Por exemplo, durante a fase de prototipagem em um processo de inovação, é comum a existência de diferentes componentes e inúmeras
opções de construção. Assim, o planejamento de experimentos envolvendo muitos
fatores com uma grande quantidade de níveis, que, simultaneamente, considere
restrições operacionais (como limitações de tempo e de recursos) e permita uma análise eficiente, torna-se um desafio. Analogamente, os gráficos de controle usuais são baseados na suposição fundamental que as amostras são estatisticamente independentes.
Entretanto, em geral, processos industriais por bateladas são naturalmente
autocorrelacionados. A utilização dos gráficos de controle tradicionais nestas
circunstâncias acarreta a ocorrência frequente de alarmes falsos.
Neste projeto, ferramentas de experimentação e monitoramento de processos
serão escrutinadas e/ou reformuladas de modo a serem mais efetivas no seu uso para
obter resultados mais acurados. Especificamente, serão discutidos cenários de
experimentos envolvendo fatores com muitos níveis, desbalanceamento e restrições na
aleatorização e de monitoramento de processos autocorrelacionados para características de qualidade em escalas contínua e discreta. Abordam-se técnicas para o planejamento e a análise de experimentos e para a construção de gráficos de controle, com o objetivo de ter a maior aquisição possível de conhecimento do processo na busca por inovação e/oumelhoria. Almeja-se também subsidiar usuários propiciando um elenco de alternativas de métodos de coleta e análise de dados para auxiliar a tomada de decisão. Aplicações nas áreas de energias renováveis, mudanças climáticas, recursos hídricos, saúde pública e tratamento de resíduos serão utilizados como estudos de caso durante odesenvolvimento do projeto.

Gráficos de controle têm sido uma das ferramentas mais utilizada em monitoramento estatístico de processo. Ele foi introduzido por Shewhart na década de 30 principalmente para monitorar processos de manufatura e desde então ainda é assunto de muitas pesquisas e artigos. Recentemente eles têm sido empregados para monitorar outros tipos de processo. Por exemplo, na área da saúde têm sido utilizados no monitoramento do número de internações devido às doenças respiratórias em pessoas com mais de 65 anos para verificar se alcançou níveis de epidemia. No entanto a aplicação dos gráficos de controle neste tipo de processo necessita de ajustes visto que estes processos apresentam características e suposições diferentes das consideradas em processos de manufatura (são processos de contagem que variam em função da sazonalidade e covariáveis, além de apresentar possíveis autocorrelações espacial e temporal). 
Este projeto tem como objetivo propor novas contribuições em gráficos de controle tipo SHEWHART/CUSUM/EWMA no monitoramento estatístico de processo de contagens observadas no tempo tendo suposição que as contagens seguem as distribuições Poisson ou Binomial Negativa considerando um modelo sem e dois com estrutura de autocorrelação, respetivamente GLM (generalized linear model), GARMA (Generalized autoregressive moving average) e GLARMA (Generalized linear autoregressive moving average).

Descrição: Neste projeto pretende-se obter as propriedades dos gráficos de controle para o monitoramento da matriz de covariâncias de processos multivariados baseado na estratégia de inspeção MIX, que combina as inspeções por atributos e variáveis. Área: Controle Estatístico de Qualidade Valor: R$ 52.897,75.

Projeto temático FAPESP em parceria com Imperial College (London)

Planejamento de experimentos e controle estatístico de processos têm sido métodos muito utilizados para melhoria de processos, porém geralmente tratados separadamente. Neste projeto, estes dois métodos serão integrados e reavaliados de modo a serem mais efetivos no seu uso para obter resultados mais acurados. Durante a fase inicial de aquisição de conhecimento sobre um processo a utilização de planos de triagem (screening designs) ou exploratórios se revela uma forma bastante eficiente de aprendizagem. Nesta etapa, planos fatoriais sem réplicas em que todos os fatores possuem dois níveis possibilitam a avaliação simultânea dos efeitos de vários fatores e suas interações em relação às características de qualidade em estudo com o menor consumo de recursos. Por isso, estes planos se adequam muito bem a situações de triagem. Com os resultados advindos do experimento planejado, o processo modificado será acompanhado através de gráficos de controle adequadamente construídos para este fim. Neste projeto, abordam-se técnicas de identificação de fatores ativos em experimentos planejados e de monitoramento de processos através de gráficos de controle, com o objetivo de ter a maior aquisição possível de conhecimento do processo. Busca-se também subsidiar usuários propiciando um elenco maior de alternativas de métodos de coleta e análise de dados para auxiliar a tomada de decisão.

Há quase 15 anos, os simuladores de direção realísticos são utilizados em investigações e pesquisas para desenvolvimento de veículos e treinamento de condutores - de trens, aeronaves, veículos militares e mais recentemente de caminhões e veículos de passeio - e também em estudos de comportamento de condutores de veículos - notadamente em países como os Estados Unidos, França, Alemanha, Itália, Suécia, China entre outros. E são diversas as razões que justificam o uso de simuladores de direção nos estudos sobre segurança viária: alterações no projeto geométrico da via, investigação do uso de dispositivos de segurança e sinalização, que ainda não existem e são caros para serem construídos apenas para teste, e no auxílio ao estudo do comportamento do usuário na via. Outra razão forte para utilizar os simuladores de direção se apoia no fato de que, neste equipamente, as situações potencialmente perigosas podem ser investigadas sem riscos à vida. E desta forma, os motoristas podem ser repetidamente confrontados com eventos que podem ocorrer raramente na realidade. Assim, os comportamentos em diferentes circunstâncias, incluindo condições climáticas específicas - como neblina, chuva - podem ser estudados. Esta pesquisa propõe o uso de um simulador de direção realístico estático nos estudos voltados para a geometria de vias associados à detecção do comportamento do condutor - para fins de apoio à segurança viária.

Durante a fase de planejamento de um experimento, um dos grandes desafios é lidar com a limitação de recursos. Assim, planos completamente aleatorizados nem sempre representam uma alternativa viável de realizar um experimento. Naturalmente, planos experimentais com restrições na aleatorização, como os da classe split-plot, tornam-se práticos e úteis. Neste trabalho, abordam-se configurações inovadoras de planos experimentais com restrições na aleatorização objetivando redução de custos experimentais. A meta é fornecer propriedades teóricas dessas configurações novas e propor um método apropriado de análise dos dados provenientes do experimento. Busca-se também subsidiar usuários no processo de seleção de planos através de catálogos, fornecendo, assim, opções a serem consideradas na definição do plano experimental que melhor se adequam à situação particular em estudo.

Em indústrias de manufatura é uma prática comum inspecionar itens produzidos continuamente para 
medir a qualidade de um processo de produção. Geralmente supõe-se que não existam erros no 
processo de inspeção, no entanto, como já evidenciaram vários autores, esta tarefa não está isenta 
de erros. Desta forma, o resultado da inspeção pode gerar dois tipos de erros: classificar um item 
conforme como não conforme ou classificar um item não conforme como conforme. Para atenuar os 
erros de classificação, será considerada a possibilidade de executar classificações repetidas e 
independentes nos itens inspecionados. 
Este projeto tem como objetivo apresentar contribuições relacionadas com os gráficos de controle 
para atributos Np e apresentar estimadores da fração de conformidade p na presença de erros de 
inspeção (porém estes são desconhecidos e podem não ser constantes) e com classificações repetidas. 
É desejável que os gráficos de controle tenham desempenhos iguais ou superiores que os mesmos 
gráficos de controle na situação sem erro de classificação

Na literatura, o planejamento de controle on-line de processo se concentra em modelos econômicos cuja construção é baseada em parâmetros relacionados com o controle da qualidade do item produzido. No entanto, outro aspecto igualmente importante para a melhoria contínua da qualidade é a adoção de uma política eficiente de manutenção dos equipamentos da linha de produção envolvendo manutenções preventivas e corretivas. Por política de manutenção entenda-se a definição de quando e que tipo de intervenção implementar em um equipamento a fim de garantir sua disponibilidade a custos compatíveis. Embora seja senso comum que equipamentos em boas condições de operação tenham efeito direto na qualidade do produto/processo, as duas dimensões controle de qualidade e manutenção, embora tenham objetivos comuns, tradicionalmente têm sido consideradas separadamente, sob ponto de visto de planejamento. Este projeto tem como objetivo propor um modelo econômico integrativo considerando estas as dimensões controle on-line de processo e programa de manutenção preventiva e corretiva.

Valor: R$ 14000,00

Os objetivos do projeto ?Modelagem em Métodos Estatísticos e Problemas
Inversos ?UFRN/USP/UNICAMP?, já descritos parcialmente no item anterior, atendem
aos esperadas pelo Edital PROCAD :
a) Propiciar condições estimulantes para a consolidação do programa de Mestrado
em Matemática Aplicada e Estatística na UFRN, contribuindo assim para o
equilíbrio regional da pós-graduação brasileira;
b) Estimular a interação científico-acadêmica de modo a constituir redes de
cooperação entre o PPGMAE-UFRN e as Pós-graduações das Instituições
consolidadas associadas (USP e UNICAMP);
c) Estimular a recém criada linha de Otimização, problemas inversos e matrizes, do
PPGMAE;
d) Ampliar a formação de mestres e a produção científico-acadêmica no PPGMAE da
UFRN, na área de Modelagem em Métodos Estatísticos e Problemas Inversos para
suprir as necessidades das IFES e outros congêneres, pois é notória a escassez de
profissionais qualificados em Matemática/Estatística, principalmente na região
nordeste;
e) Promover a mobilização de docentes/pesquisadores e estudantes de pós-graduação entre
os grupos de pesquisa envolvidos no projeto, através de co-orientações e de mestrado
sanduíche.

Atuação como colaboradora

Talvez a ferramenta mais utilizada para controlar estatisticamente um processo é através de cartas de controle ou gráficos de controle. No entanto, a partir da década de 80, novos procedimentos para controle processo foram propostos, entre eles o controle de processo on-line proposto por Taguchi. O procedimento de Taguchi consiste em inspecionar uma única peça de cada m peças produzidas. O processo se inicia sob controle (ou seja, os valores dos parâmetros são os especificados do projeto, por exemplo). Se o controle do processo for por variáveis, uma característica de qualidade é medida e verifica-se se o valor desta característica está dentro dos limites de controle. Caso sim, a produção continua; senão pára-se a produção, o processo é ajustado e um novo ciclo de produção se inicia novamente com o processo sob controle. Se o controle for por atributos, a peça é classificada em conforme ou não conforme. Se for não conforme, pára-se a produção para ajuste e um novo ciclo de produção se inicia com o processo sob controle. 
O critério mais comum encontrado na literatura para este tipo de monitoramento (denominado on-line) é baseado somente no resultado da última (e única) peça examinada. No entanto, com o atual critério de decisão baseado no resultado da última (e única) peça examinada o sistema de produção pode ser interrompido desnecessariamente em muitas ocasiões gerando um aumento no custo médio de produção (geralmente o custo de parada/ajuste é alto). Além disto, a decisão baseada numa única peça pode também gerar insegurança por parte do operador.
Outra característica comum encontrada nos artigos sobre este tipo de monitoramento é o desenvolvimento de controle restrito a uma única característica de qualidade. 
Este projeto tem como objetivo apresentar contribuições relacionadas com o planejamento de controle de processo on-line nos seguintes aspectos:
?	Determinar parâmetros ótimos tal que satisfaça critérios econômicos e estatísticos para controle de proces

Talvez a ferramenta mais utilizada para controlar estatisticamente um processo é através de cartas de controle ou gráficos de controle. No entanto, a partir da década de 80, novos procedimentos para controle processo foram propostos, entre eles o controle de processo on-line proposto por Taguchi. O procedimento de Taguchi consiste em inspecionar uma única peça de cada m peças produzidas. O processo se inicia sob controle (ou seja, os valores dos parâmetros são os especificados do projeto, por exemplo). Se o controle do processo for por variáveis, uma característica de qualidade é medida e verifica-se se o valor desta característica está dentro dos limites de controle. Caso sim, a produção continua; senão pára-se a produção, o processo é ajustado e um novo ciclo de produção se inicia novamente com o processo sob controle. Se o controle for por atributos, a peça é classificada em conforme ou não conforme. Se for não conforme, pára-se a produção para ajuste e um novo ciclo de produção se inicia com o processo sob controle. 
O critério mais comum encontrado na literatura para este tipo de monitoramento (denominado on-line) é baseado somente no resultado da última (e única) peça examinada. No entanto, com o atual critério de decisão baseado no resultado da última (e única) peça examinada o sistema de produção pode ser interrompido desnecessariamente em muitas ocasiões gerando um aumento no custo médio de produção (geralmente o custo de parada/ajuste é alto). Além disto, a decisão baseada numa única peça pode também gerar insegurança por parte do operador.
Este projeto tem como objetivo apresentar contribuições relacionadas com o planejamento de controle de processo on-line nos seguintes aspectos:
?	Determinar parâmetros ótimos tal que satisfaça critérios econômicos e estatísticos para controle de processo por variáveis e/ou por atributos) adotando-se novas regras de decisão. Como por exemplo, não considerar apenas o resultado da última (e única) peça inspecionada, ma

Uma das distribuições mais utilizadas na prática é a distribuição binomial. Geralmente ela é definida a partir de n ensaios independentes de Bernoulli (dois resultados possíveis: sucesso ou fracasso, sendo p, a probabilidade de ocorrer sucesso) e o número de sucessos nos n experimentos (X) poderá ser modelado com a distribuição binomial. Quando o parâmetro p é desconhecido, a proporção amostral tem sido utilizada como seu estimador mais tradicional. Embora, este estimador seja simples, não-viciado e uniformemente de mínima variância, um dos objetivos do projeto é apresentar um novo estimador para p que seja também simples, da família dos viciados, que apresente um erro quadrático médio (como uma medida de desempenho) inferior ao da proporção amostral (em alguma faixa de valores de p e/ou alguma faixa de tamanhos de amostra). Duas aplicações imediatas do novo estimador seriam: i) utilizá-lo no planejamento dos gráficos de controle p e np e comparar o seu desempenho através das medidas tradicionais como ARL; ii) utilizá-lo para construção de intervalos de confiança para p na expectativa que a amplitude média do intervalo de confiança seja inferior quando comparado ao intervalo construído a partir da proporção amostral.

Valor do projeto R$ 9800,00