Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11624/3460
Autor(es): Haupt, Leandro
Título: Indústria 4.0 : inteligência artificial aplicada ao processo de curtimento na indústria do couro.
Data do documento: 2022
Resumo: Os conceitos da Indústria 4.0 propõem trazer transformação digital à indústria e uma das tecnologias habilitadoras é a inteligência artificial. Assim, o objetivo do presente trabalho é, com o uso de técnicas de inteligência artificial e dados históricos, gerar e avaliar modelos de Machine Learning para a predição do rendimento do couro em curtumes. Para tal, foi utilizada a metodologia Design Science Research. Por meio de uma revisão sistemática da literatura, identificou-se as relações das tecnologias habilitadoras da Indústria 4.0 com a indústria do couro, investigando os temas estratégicos, desafios e oportunidades, com o auxílio do software SciMAT (Science Mapping Analysis Tool). Os principais desafios se encontram na integração entre máquinas, rastreabilidade do processo, qualidade dos dados, implementações de Internet das Coisas e simulação. As oportunidades identificadas relacionam-se com estudos voltados para inteligência artificial, a fim de detectar padrões de produção, otimizar processos, prever falhas e simular o processo produtivo. Desse modo, com a utilização do software Orange Data Mining, um artefato de predição do rendimento do couro foi desenvolvido e diferentes modelos de Machine Learning analisados. Os resultados mostram que o modelo de Machine Learning utilizando o algoritmo AdaBoost é capaz de realizar uma predição de rendimento do couro com o menor erro (Mean Absolute Error - MAE (0,042), Mean Squared Error - MSE (0,003), Root Mean Squared Error - RMSE (0,057) e Coeficiente de Determinação - R2 (0,331)) dentre os demais algoritmos investigados kNN, Tree, Random Forest, SVM, Gradient Boosting, Neural Network e Linear Regression. Os modelos Random Forest e Gradient Boosting mostraram-se equivalentes quanto à capacidade preditiva do rendimento do couro.
Resumo em outro idioma: The concepts of Industry 4.0 propose to bring digital transformation to the industry and one of the enabling technologies is artificial intelligence. Thus, the objective of the present work is, using artificial intelligence techniques and historical data, to generate and evaluate Machine Learning models for the prediction of leather yield in tanneries. To this end, the Design Science Research methodology was used. Through a systematic review of the literature, the relationships between the enabling technologies of Industry 4.0 and the leather industry were identified, investigating strategic themes, challenges, and opportunities, with the help of the SciMAT (Science Mapping Analysis Tool) software. The main challenges lie in machine-to machine integration, process traceability, data quality, Internet of Things implementations and simulation. The opportunities identified are related to studies focused on artificial intelligence, in order to detect production patterns, optimize processes, predict failures and simulate the production process. Thus, using the Orange Data Mining software, a leather yield prediction artifact was developed, and different Machine Learning models analyzed. The results show that the Machine Learning model using the AdaBoost algorithm can predict leather yield with the smallest error (Mean Absolute Error - MAE (0.042), Mean Squared Error - MSE (0.003), Root Mean Squared Error - RMSE (0.057) and Determination Coefficient - R2 (0.331)) among the other investigated algorithms kNN, Tree, Random Forest, SVM, Gradient Boosting, Neural Network and Linear Regression. The Random Forest and Gradient Boosting models were shown to be equivalent in terms of predicting leather yield.
Nota: Inclui bibliografia.
Instituição: Universidade de Santa Cruz do Sul
Curso/Programa: Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Processos Industriais
Tipo de obra: Dissertação de Mestrado
Assunto: Couros - Indústria
Curtimento
Inteligência artificial
Aprendizado do computador
Revolução industrial
Orientador(es): Furtado, João Carlos
Coorientador(es): Kipper, Liane Mählmann
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Processos Industriais – Mestrado

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