Redes neurais artificiais aplicadas ao funcionamento de filtro rotativo à vácuo na indústria de biopolímeros

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Garcia, Karen Ferreira, 1993-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638770
Resumo: Orientador: Cleber Damião Rocco
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spelling Redes neurais artificiais aplicadas ao funcionamento de filtro rotativo à vácuo na indústria de biopolímerosArtificial neural networks applied to the operation of an industrial rotary vacuum filterOtimizaçãoRedes neurais (Computação)Pesquisa operacionalOptimizationNeural networks (Computer science)Operational researchOrientador: Cleber Damião RoccoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências AplicadasResumo: Algumas agroindústrias necessitam em seus processos produtivos realizar a separação da fração sólida da líquida por meio da filtração. O filtro rotativo à vácuo (FRV) é um equipamento frequentemente utilizado nessa tarefa. Este estudo, realizado em uma indústria de biopolímeros, consiste em propor uma abordagem analítica para auxiliar a operação de um FRV, uma vez que atualmente as decisões são tomadas de maneira empírica pelos operadores da máquina. Algumas decisões envolvem a definição da velocidade de rotação do filtro, a temperatura da solução na filtragem, quantidade de elemento filtrante a utilizar, dentre outras. O biopolímero em questão é a pectina extraída das cascas de frutas cítricas, sendo o principal resíduo da produção de sucos. A celulose é utilizada como aditivo filtrante na operação do FRV, e, por ter preço elevado, participa significantemente nos custos de produção do produto final. Sendo assim, este estudo propõe algumas arquiteturas de Redes Neurais Artificias (RNAs) para modelar o funcionamento do FRV de modo a observar o consumo de celulose, assim gerando cenários que servem como referencial para a operação real. Centenas de arquiteturas de RNAs foram testadas, bem como diversas funções de ativação, encontrando dessa forma algumas com soluções promissoras para o problema. Diante dos resultados, a utilização de Redes Neurais Artificiais mostrou-se uma abordagem promissora para tratar a questão do funcionamento do FRV, seja na indústria de biopolímeros ou outras, observando-se o consumo de celulose na operaçãoAbstract: Some agro-industries need in their productive processes to carry out the separation of the solid fraction from the liquid by filtration. The Rotary Vacuum Filter (RVF) is an equipment often used in this task. This study carried out in a biopolymer industry consists of proposing an analytical approach to operate the RVF, since the decisions are currently made empirically by the machine¿s operators. Some decisions involve the definition of the rotation speed of the filter, the temperature of the solution during filtration, amount of filter element to use, among others. The biopolymer is pectin extracted from citrus fruit peels, being the main by-product from the juice production. Cellulose is used as a filter additive in the RVF operation, and because of its high price, it participates significantly in the production costs of the final product. Thus, this study proposes some architectures of Artificial Neural Networks (ANNs) to model the RVF operation in order to observe the cellulose consumption, thus generating scenarios that serve as a reference for the current operation. Hundreds of ANNs architectures were tested, as well as several activation functions, finding out some with promising solutions to the problem. Considering the results, the use of Artificial Neural Networks is a promising approach to deal with the issue of the RVF operation, whether in the biopolymers industry or others, observing the consumption of cellulose in the operationMestradoPesquisa Operacional e Gestão de ProcessosMestra em Engenharia de Produção e de ManufaturaCAPES1757623[s.n.]Rocco, Cleber Damião, 1980-Azevedo, Anibal Tavares deRomero, Roseli Aparecida FrancelinUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências AplicadasPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e de ManufaturaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASGarcia, Karen Ferreira, 1993-20192019-01-23T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (70 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638770GARCIA, Karen Ferreira. Redes neurais artificiais aplicadas ao funcionamento de filtro rotativo à vácuo na indústria de biopolímeros. 2019. 1 recurso online (70 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas, Limeira, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638770. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1128721Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-05-28T10:52:58Zoai::1128721Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-05-28T10:52:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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