Estratégias de manutenção de equipamentos através da análise dos dados de operação

Orientador: Prof. Dr. Christian StrobelCoorientador: Prof. Dr. Fernando DeschampsDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Manufatura. Defesa : Curitiba, 26/08/2022Inclui referências: p. 61-65Resumo: No setor de veículos comerciais pesados, a disponibilidade da frota é um fator importante e que impacta na produtividade e competitividade das empresas. Apesar disto, o elemento central das estratégias de manutenção aplicadas no setor ainda é baseado somente na quilometragem percorrida ou tempo de uso dos componentes. Por outro lado, a evolução da indústria, em particular o avanço das tecnologias habilitadoras da indústria 4.0 como a sensorização presente nos componentes, disponibiliza hoje um grande volume de dados operacionais. Os níveis de severidade da aplicação, influência do estilo de condução e condições da operação dos veículos podem ser indicados pelo tratamento destes dados. No entanto, ainda se nota pouca aplicação prática do uso desses dados para a tomada de decisão efetiva quanto à estratégia de manutenção no setor, correlacionando o nível de severidade com a possibilidade de falha de componentes. Buscando uma abordagem disruptiva para este cenário onde a análise de dados suporte decisões relacionadas à estratégia de manutenção de componentes, foi realizada revisão de literatura, para entender como aspectos da indústria 4.0 e da análise de dados podem influenciar nas estratégias de manutenção. Como resultado desta revisão é proposta uma metodologia para aplicação da análise de dados estruturada sobre um robusto pilar estatístico. Um estudo de caso da aplicação desta metodologia é apresentado, com a análise de dados operacionais de um determinado componente instalado em uma frota de veículos comerciais pesados. Por meio da aplicação de técnicas estatísticas correlaciona-se uma variável que represente o desgaste dos componentes com variáveis que descrevam a severidade da aplicação demonstrando-se que o aprimoramento das estratégias de manutenção com base na análise de dados é possível e que a maior assertividade nos critérios de manutenção dos componentes pode elevar sua vida útil em cerca de 10%.Abstract: In the heavy commercial vehicle sector, the availability of the fleet is an important factor that impacts the productivity and competitiveness of companies. Despite this, the central element of the maintenance strategies applied in the sector is still based only on total mileage or time of use of the components. On the other hand, the evolution of the industry, in particular the advancement of enabling technologies of Industry 4.0 such as the sensorization present in the components, today makes available a large volume of operational data. The different application's severity levels, driving style influence and vehicle operating conditions can be indicated by the treatment of this data. However, there is still no practical application of the use of these data for effective decision making regarding the maintenance strategy in the sector, correlating the level of severity with the possibility of component failure. Seeking a disruptive approach to this scenario where data analysis supports decisions related to the component maintenance strategy, a literature review was carried out to understand how aspects of industry 4.0 and data analysis can influence maintenance strategies. As a result of this review, a methodology is proposed for the application of structured data analysis on a robust statistical pillar. A case study of the application of this methodology is presented, with the analysis of operational data of a certain component installed in a fleet of heavy commercial vehicles. Through the application of statistical techniques, a variable that represents the wear of the components is correlated with variables that describe the severity of the application, demonstrating that the improvement of maintenance strategies based on data analysis is possible and that higher assertiveness in the component maintenance criteria can increase their useful life by about 10%

OBJECT-BASED ANALYSIS FOR URBAN LAND COVER MAPPING USING THE INTERIMAGE AND THE SIPINA FREE SOFTWARE PACKAGES

In this work we introduce an object-based method, applied to urban land cover mapping. The method is implemented with two open-source tools: SIPINA, a data mining software package; and InterIMAGE, an object-based image analysis system. Initially, segmentation, feature extraction and sample selection procedures are performed with InterIMAGE. In order to reduce the time and subjectivity involved to develop the decision rules in InterIMAGE, a data mining step is then carried out with SIPINA. In sequence, the decision trees delivered by SIPINA are analysed and encoded into InterIMAGE decision rules for the final classification step. Experiments were conducted using a subset of a GeoEye image, acquired in January 01, 2013, covering the urban portion of the municipality of Goianésia, Brazil. Five decision tree induction algorithms, available in SIPINA, were tested: ID3, C45, GID3, Assistant86 and CHAID. The TAU and Kappa coefficients were used to evaluate the results. The TAU values obtained were in the range of 0.66 and 0.70, while those for Kappa varied from 0.65 to 0.69.In this work we introduce an object-based method, applied to urban land cover mapping. The method is implemented with two open-source tools: SIPINA, a data mining software package; and InterIMAGE, an object-based image analysis system. Initially, segmentation, feature extraction and sample selection procedures are performed with InterIMAGE. In order to reduce the time and subjectivity involved to develop the decision rules in InterIMAGE, a data mining step is then carried out with SIPINA. In sequence, the decision trees delivered by SIPINA are analysed and encoded into InterIMAGE decision rules for the final classification step. Experiments were conducted using a subset of a GeoEye image, acquired in January 01, 2013, covering the urban portion of the municipality of Goianésia, Brazil. Five decision tree induction algorithms, available in SIPINA, were tested: ID3, C45, GID3, Assistant86 and CHAID. The TAU and Kappa coefficients were used to evaluate the results. The TAU values obtained were in the range of 0.66 and 0.70, while those for Kappa varied from 0.65 to 0.69.

Use of passive imaging for the analysis of spatial variability of superficial water turbidity at the Lake Paranoá, Federal District, Brazil

A água tem importante papel na sociedade humana, especialmente no Brasil. Seus usos são múltiplos, incluindo o abastecimento, produção energética e lazer, entre outros. A própria Política Nacional de Recursos Hídricos (Lei nº 9.433/97) traz entre seus artigos a sua importância segundo os seus usos múltiplos, priorizando o abastecimento humano e a dessedentacão de animais. Neste enfoque é importante considerar a qualidade físico-química da água para atender a estas demandas, escopo do enquadramento dos corpos d'água segundo seus usos preponderantes, com o objetivo de garantir qualidade compatível com os usos mais exigentes a que for destinada e diminuir os custos de combate à poluição mediante ações preventivas permanentes. Entre os vários parâmetros que buscam analisar a qualidade físico-química da substância busca-se entender a distribuição espacial da turbidez na superfície do lago, uma vez que a variação dos componentes que alteram este parâmetro pode ser detectada por meio do sensoriamento remoto passivo. A aplicação do Modelo linear de mistura espectral permitiu, de forma satisfatória, identificar a distribuição espacial da turbidez no espelho de água.The water has an important role in human society, especially in Brazil. Its uses are multiple, including supply, energy production, recreation and others. The National Policy for Water Resources (Law Nº 9.433/97) states in its articles the importance of water use in accordance to their multiple uses, prioritizing the supply for humans and animals. In this approach, it is important to consider the physical and chemical quality of water to meet these demands, scope of the legal framework applied to the Brazilian water bodies according to their main uses, in order to guarantee the water quality compatible with the most demanding uses and to reduce the costs of pollution control through ongoing preventive actions. Among the various parameters that seek to analyze the physical and chemical quality of water it is intended to understand the spatial distribution of turbidity in the lake's surface, since the variation of the components that alter this parameter can be detected by means of passive remote sensing. The application of the Linear spectral mixture model allowed, satisfactorily, the identification of turbidity spatial distribution patterns in the lake

Análise de classificadores orientados a objeto emineração de dados, como suporte ao monitoramento de alterações urbanas em pequenas cidades

Este estudo testou a viabilidade da utilização de classificadores orientados a objeto e mineração de dados como suporte ao monitoramento de mudanças urbanas em pequenas cidades para a implantação de cadastro multifinalitário. A área de estudo foi a cidade de Goianésia, localizada no estado de Goiás-Brasil, Foram utilizados os anos de 2011 e 2013 para o estudo. Em 2003, teve iniciou a implementação de um SIG (Sistema de Informação Geográfica), concebido para alcançar um cadastro urbano para garantir a modernização administrativa e fiscal da cidade. No entanto, ao longo dos anos, as dificuldades de acompanhar as expansões e mudanças intra-urbana deixaram o sistema desatualizado, por não existir elementos e estrutura para auxiliar na atualização e manutenção. Com a aplicação da análise baseada em objetos (OBIA) e mineração de dados, foi possível identificar, de forma semi-automática, as mudanças em edificações e no uso do solo, aumentando a eficiência nos registros prediais. O estudo utilizou imagens GeoEye 1, os sistema InterIMAGE para segmentação e classificação e WEKA para eliminar a subjetividade na aplicação das regras de decisão. Para 2011, os resultados demonstraram  uma exatidão global de 83,2% e 81,3% para o coeficiente Tau. Para 2013, a exatidão global foi de 84,6% e 82,6% para o coeficiente Tau. Ambos os resultados foram considerados bons, provando a eficiência do uso da mineração de dados no processo de classificação

Efeitos da radiação ionizante na neoformação óssea: estudo histométrico em tíbias de ratos

PURPOSE: Comparing the ionizing radiation effects on bone neoformation of rats tibiae previously submitted to radiotherapy with a single dosage of 30Gy with the contralateral tibiae that have received secondary radiation. METHODS: In thirty male Wistar rats, 30 days before surgical procedure when round defects would be created on the bone, the right tibia was irradiated with 30Gy and the left tibia received a calculated secondary radiation dose of 7Gy. Sacrifices were performed after 4, 7, 14, 21, 56 and 84 postoperative days and both tibiae were removed for histological processing. RESULTS: The left tibiae that received the dose of 7Gy has shown more bone neoformation from 14th postoperative days, giving evidences of less damage to cellular population responsible by bone neoformation. On the other hand, the dose of 30Gyon right tibiae did not exhibit significant differences among the periods, suggesting damage of long-lasting or even permanent duration. CONCLUSION: Tibiae submitted to radiation dose of 30Gy have shown more damage to bone cells than tibiae that received secondary radiation dose of 7Gy, especially observed on 14th, 56th and 84th postoperative days.OBJETIVO: Comparar os efeitos da radiação ionizante na reparação óssea em tíbias de ratos, submetidas à radioterapia prévia com doses 30Gy, com as tíbias contralaterais que receberam radiação secundária. MÉTODOS: No total, 30 ratos Wistar machos foram submetidos à cirurgia para realização de defeitos circulares em ambas as tíbias de cada rato, com radioterapia prévia de 30 dias, sendo que a tíbia direita recebeu a dose de 30Gy e tíbia esquerda a dose de radiação secundária calculada em 7Gy. Os sacrifícios ocorreram em 4, 7, 14, 21, 56 e 84 dias da realização do defeito ósseo e as tíbias foram removidas para processamento histológico. RESULTADOS: O grupo de 7Gy apresentou maior neoformação a partir do período de 14 dias, indicando pouco dano aos elementos celulares responsáveis pela reparação óssea, enquanto que o grupo de 30Gy não apresentou diferenças significantes entre os períodos, sugerindo um dano de efeito prolongado ou até mesmo permanente. CONCLUSÃO: As tíbias irradiadas com 30Gy apresentaram maior dano às células ósseas do que as tíbias que receberam radiação secundária de 7Gy, principalmente observadas nos períodos de 14, 56 e 84 dias.Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Department of Otorhinolaringology and Head and Neck SurgeryPaulista University Faculty of Dentistry Department of StomatologyUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Department of OncologyUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Department of PathologyUNIFESP, Department of Otorhinolaringology and Head and Neck SurgeryUNIFESP, Department of OncologyUNIFESP, Department of PathologySciEL