Modelo preditivo de consumo industrial: Aplicação de aprendizado de máquina na previsão de consumo de um insumo em uma linha de produção localizada no Polo Industrial de Manaus.
| dc.contributor.advisor | Bezerra, Alessandro de Souza | |
| dc.contributor.advisor-lattes | http://lattes.cnpq.br/7945779380014275 | |
| dc.contributor.author | Soares, Marcos Vinicius Dutra | |
| dc.contributor.author-lattes | http://lattes.cnpq.br/6942976492778859 | |
| dc.contributor.referee1 | Bezerra, Alessandro de Souza | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7945779380014275 | |
| dc.contributor.referee2 | Silva, Kátia Cilene Neles da | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/2127000981437611 | |
| dc.contributor.referee3 | Piedade, Marcio Palheta | |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/0439841352475973 | |
| dc.date.accessioned | 2026-08-20T18:50:12Z | |
| dc.date.issued | 2026-08-20 | |
| dc.description.abstract | This study addresses the development of a predictive solution applied to the forecasting of steel strip consumption and replenishment in a razor blade manufacturing line located in the Manaus Industrial Pole, Brazil. The research aimed to propose a machine learning-based approach to support the analysis of replenishment behavior, the estimation of the time interval until the next replenishment event, and decision-making in the manufacturing environment. Methodologically, the investigation was characterized as applied research with a quantitative approach, developed through a case study.Real historical data related to steel strip supply and consumption were collected, processed, organized, and complemented through Monte Carlo simulation, employed as a methodological strategy to expand the database and generate scenarios compatible with the observed operational behavior. Predictive modeling was developed using the Extreme Gradient Boosting (XGBoost) algorithm, considering temporal and historical variables, such as previous records, lag features, and moving averages. The target variable was defined as the time interval, in days, until the next replenishment event.The results indicated that Monte Carlo simulation contributed to expanding the analytical database while maintaining statistical coherence and operational plausibility in relation to the real observations. The XGBoost model presented moderate predictive performance, with an average prediction error below one day, although its overall explanatory capacity remained limited. These findings suggest that broader historical databases and additional operational variables may contribute to improving predictive accuracy in future applications.It is concluded that the proposed approach presents methodological potential to support steel strip replenishment planning, providing an initial framework for the application of machine learning techniques in industrial decision-making processes. | |
| dc.description.resumo | Este trabalho aborda o desenvolvimento de uma solução preditiva aplicada à previsão de consumo e ressuprimento de fita de aço em kg em uma linha de fabricação de lâminas de barbear localizada no Polo Industrial de Manaus. A pesquisa teve como objetivo propor uma abordagem baseada em aprendizado de máquina para apoiar a análise do comportamento de abastecimento, a estimativa do intervalo até o próximo ressuprimento e o fortalecimento da tomada de decisão no ambiente fabril. Metodologicamente, a investigação foi caracterizada como pesquisa aplicada, de abordagem quantitativa, desenvolvida por meio de estudo de caso.Foram utilizados dados históricos reais de abastecimento e consumo da fita de aço, posteriormente tratados, organizados e complementados por meio da simulação de Monte Carlo, empregada como estratégia metodológica para ampliação da base e representação de cenários compatíveis com o comportamento operacional observado. A modelagem preditiva foi estruturada com o algoritmo Extreme Gradient Boosting (XGBoost), considerando variáveis temporais e históricas, como registros anteriores, lags e médias móveis, com a variável-alvo definida como o intervalo em dias até o próximo abastecimento.Os resultados indicaram que a simulação de Monte Carlo contribuiu para complementar a base analítica, mantendo coerência estatística e plausibilidade operacional em relação aos dados reais. Já a modelagem com XGBoost apresentou desempenho moderado, com erro médio inferior a um dia, mas limitada capacidade explicativa global da variável-alvo, evidenciando a necessidade de bases históricas mais amplas e maior diversidade de variáveis operacionais para o aprimoramento das previsões. Conclui-se que a proposta apresenta potencial metodológico para apoiar o planejamento de ressuprimento da fita de aço, oferecendo uma estrutura inicial para uso de aprendizado de máquina na tomada de decisão industrial. | |
| dc.identifier.citation | SOARES, Marcos Vinícius Dutra. Modelo preditivo de consumo industrial: aplicação de aprendizado de máquina na previsão de consumo de um insumo em uma linha de produção localizada no Polo Industrial de Manaus, Manaus, 2026. 102f. TCC- (Graduação em Engenharia de Produção) - Universidade do Estado do Amazonas. Escola Superior de Tecnologia. | |
| dc.identifier.uri | https://ri.uea.edu.br/handle/riuea/8582 | |
| dc.publisher | Universidade do Estado do Amazonas | |
| dc.publisher.initials | UEA | |
| dc.relation.references | ALBANO, João Francisco; OLIVA, Gláucia Michel de. Modelos de previsão no Supply Chain Management. In: SEMANA DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO SULAMERICANA, 6., 2006, Florianópolis. Anais [...]. Porto Alegre: Fundação Empresa-Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2006. Disponível em: https://www.producao.ufrgs.br/arquivos/publicacoes/58_051_Seprosul.pdf. Acesso em: 16 set. 2025. BALLOU, Ronald H. Gerenciamento da cadeia de suprimentos: logística empresarial. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. Disponível em: https://books.google.com/books?id=Y5JRAAAACAAJ. Acesso em: 18 nov. 2025. BISHOP, Christopher M. Pattern recognition and machine learning. New York:Springer, 2006. Disponível em: https://link.springer.com/book/10.1007/978-0-387-45528-0. Acesso em: 22 nov. 2025. BORGES, Luan Barbosa. Planejamento e controle de suprimentos e logística para redução do custo de construção. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45828. Acesso em: 05 dez. 2025. BRAZ, Caique Martins. IA e IoT aplicado em manutenção preditiva e segurança de dados na Indústria 4.0. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso Superior de Tecnologia em Segurança da Informação) – Faculdade de Tecnologia de Americana “Ministro Ralph Biasi”, Americana, 2025. Disponível em: https://ric.cps.sp.gov.br/handle/123456789/35848. Acesso em: 12 fev. 2026. BUSSAB, Wilton de Oliveira; MORETTIN, Pedro Alberto. Estatística básica. 6. ed. São Paulo: Saraiva, 2010. Disponível em: https://books.google.com/books?id=6vYwPwAACAAJ. Acesso em: 25 nov. 2025. CARNELOSSI, Ana Carolina Neves; GALDAMEZ, Edwin Vladimir Cardoza; LIMA, Rafael Henrique Palma. Gestão de estoques apoiada pela mineração de dados e aprendizagem de máquina: um panorama geral. In: CONGRESSO DE ADMINISTRAÇÃO, SOCIEDADE E INOVAÇÃO, 14., 2022, evento on-line. Anais[...]. Volta Redonda: Universidade Federal Fluminense, 2022. Disponível em: https://www.even3.com.br/anais/14casi/474627-gestao-de-estoques-apoiada-pelamineracao-de-dados-e-aprendizagem-de-maquina--um-panorama-geral/. Acesso em: 18 nov. 2025. CARVALHO, Admilson Rodrigues de. Método Monte Carlo e suas aplicações. 2017. Dissertação (Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional –PROFMAT) – Universidade Federal de Roraima, Boa Vista, 2017. Disponível em: https://sca.profmat-sbm.org.br/busca_tcc_det.php?id=150070513. Acesso em: 22 set. 2025. CAVALCANTE, Anne de Souza. Mapeamento da inteligência artificial na cadeia de suprimentos sustentáveis. Revista Eletrônica Científica Inovação e Tecnologia, Medianeira, v. 15, n. 37, 2024. Disponível em: https://periodicos.utfpr.edu.br/recit/article/view/19142. Acesso em: 18 nov. 2025. CHEIN, Flávia. Introdução aos modelos de regressão linear: um passo inicial para compreensão da econometria como uma ferramenta de avaliação de políticas públicas. Brasília: Escola Nacional de Administração Pública, 2019. Disponível em: https://bibliotecadigital.enap.gov.br/bitstream/1/4788/1/Livro_Regress%C3%A3o%20 Linear.pdf. Acesso em: 14 out. 2025. CHEN, Tianqi; GUESTRIN, Carlos. XGBoost: a scalable tree boosting system. In: ASSOCIATION FOR COMPUTING MACHINERY SPECIAL INTEREST GROUP ON KNOWLEDGE DISCOVERY AND DATA MINING INTERNATIONAL CONFERENCE ON KNOWLEDGE DISCOVERY AND DATA MINING, 22., 2016, San Francisco. Proceedings [...]. New York: Association for Computing Machinery, 2016. p. 785-794. DOI: 10.1145/2939672.2939785. Disponível em: https://doi.org/10.1145/2939672.2939785. Acesso em: 20 set. 2025. CHOPRA, Sunil; MEINDL, Peter. Gerenciamento da cadeia de suprimentos: estratégia, planejamento e operação. São Paulo: Prentice Hall, 2003. Disponível em: https://books.google.com/books?id=8x4FAQAAIAAJ. Acesso em: 03 dez. 2025. CHRISTOPHER, Martin. Logística e gerenciamento da cadeia de suprimentos: criando redes que agregam valor. 1. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2010. Disponível em: https://books.google.com/books?id=8xvYAAAACAAJ. Acesso em: 10 dez. 2025. COVER, Thomas M.; THOMAS, Joy A. Elements of information theory. 2. ed. New Jersey: Wiley, 2012. Disponível em: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/047174882X. Acesso em: 15 jan. 2026. DÁVALOS, Ricardo Villarroel; LÓPEZ, Oscar Ciro. Uma abordagem da implantação de um ERP visando apoio às atividades administrativas e de ensino. In: CONFERÊNCIA DA ASSOCIAÇÃO PORTUGUESA DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO, 3., 2002, Coimbra. Anais eletrônicos [...]. Coimbra: Associação Portuguesa de Sistemas de Informação, 2002. Disponível em: http://revista.apsi.pt/index.php/capsi/article/viewFile/331/315. Acesso em: 15 set. 2025. DORNIER, Philippe-Pierre et al. Logística e operações globais. São Paulo: Atlas, 2000. Disponível em: https://books.google.com/books?id=Q4YwAAAACAAJ. Acesso em: 20 dez. 2025. FEITOSA, Rafael Divino Ferreira; SANTOS, Danilo Turkievicz dos; SOUSA, Rafael Teixeira. Introdução a machine learning e redes neurais. Goiânia: Centro Editorial e Gráfico da Universidade Federal de Goiás, 2024. E-book. Disponível em: https://portaldelivros.ufg.br/index.php/cegrafufg/catalog/book/644. Acesso em: 06 nov. 2025. FLEURY, Paulo Fernando; WANKE, Peter; FIGUEIREDO, Kleber Fossati. Logística empresarial: a perspectiva brasileira. São Paulo: Atlas, 2000. Disponível em: https://books.google.com/books?id=7x4FAQAAIAAJ. Acesso em: 08 jan. 2026. FORMOSO, Carlos Torres et al. Material waste in building industry: main causes and prevention. Journal of Construction Engineering and Management, v. 128, n. 4,p. 316-325, 2002. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9364(2002)128:4(316). Disponível em: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9364(2002)128:4(316). Acesso em: 22 set.2025. GÉRON, Aurélien. Hands-on machine learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow. 2. ed. Sebastopol: O’Reilly Media, 2019. Disponível em: https://www.oreilly.com/library/view/hands-on-machine-learning/9781492032632/.Acesso em: 12 jan. 2026. GIL, Antonio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 4. ed. São Paulo: Atlas, 2002. Disponível em: https://books.google.com/books?id=Y4YwAAAACAAJ. Acesso em: 28 nov. 2025. GOMES, Guilherme et al. Aplicação de machine learning e séries temporais para previsão de demanda: um estudo de caso em uma empresa de bens de consumo. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v. 9, n. 8, p. 23110-23132, ago. 2023. DOI: 10.34117/bjdv9n8-001. Disponível em: https://ojs.brazilianjournals.com.br/ojs/index.php/BRJD/article/view/61838. Acesso em: 10 out. 2025. HAIR, Joseph F. et al. Análise multivariada de dados. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. Disponível em: https://books.google.com/books?id=Q5JRAAAACAAJ. Acesso em: 18 dez. 2025. INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION. What is XGBoost? IBM Think, 2025. Disponível em: https://www.ibm.com/think/topics/XGBoost. Acesso em: 12 set. 2025. INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION. XGBoost Tree node (watsonx.ai). IBM Documentation, 2025. Disponível em: https://www.ibm.com/docs/en/watsonx/saas?topic=modeling-XGBoost-tree-node. Acesso em: 12 set. 2025. JAMES, Gareth et al. An introduction to statistical learning: with applications in: R. New York: Springer, 2013. Disponível em: https://www.statlearning.com. Acesso em: 05 dez. 2025. JEON, Hong Jun; VAN ROY, Benjamin. Information-theoretic foundations for machine learning. arXiv, 2024. Disponível em: https://arxiv.org/abs/2407.12288.Acesso em: 14 jan. 2026. LUNA, Raiane de Almeida. Sistema de gestão da informação para a coordenação de monitoramento e controle da produção através do Business Intelligence em uma mineradora em São Luís - MA. 2024. 49 f. Monografia(Bacharelado em Engenharia de Produção) – Universidade Estadual do Maranhão, São Luís, 2024. Disponível em: https://repositorio.uema.br/jspui/handle/123456789/3138. Acesso em: 08 dez. 2025. MAGALHÃES, Marcos Nascimento; LIMA, Antônio Carlos Pedroso de. Noções de probabilidade e estatística. 7. ed. São Paulo: EDUSP, 2015. Disponível em: https://books.google.com/books?id=R5JRAAAACAAJ. Acesso em: 20 jan. 2026. MARTINS, Gilberto de Andrade; DOMINGUES, Osmar. Estatística geral e aplicada. 5. ed. São Paulo: Atlas, 2017. Disponível em: https://books.google.com/books?id=V5JRAAAACAAJ. Acesso em: 25 jan. 2026. MELO, Daniela de Castro; ALCÂNTARA, Rosane Lúcia Chicarelli. A gestão da demanda em cadeias de suprimentos: uma abordagem além da previsão de vendas. Gestão & Produção, São Carlos, v. 18, n. 4, p. 809-824, 2011. DOI:10.1590/S0104-530X2011000400009. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0104-530X2011000400009. Acesso em: 18 set. 2025. MORETTIN, Pedro Alberto; SINGER, Julio da Motta. Estatística e ciência de dados. Rio de Janeiro: LTC, 2022. Disponível em: https://www.grupogen.com.br/estatistica-e-ciencia-de-dados. Acesso em: 18 fev. 2026. PAULA, Rafael. Simulação e modelagem de sistemas industriais. São Paulo: Atlas, 2014. Disponível em: https://books.google.com/books?id=W5JRAAAACAAJ. Acesso em: 22 fev. 2026. PIRES, Sílvio Roberto Ignácio. Gestão da cadeia de suprimentos: conceitos, estratégias, práticas e casos. São Paulo: Atlas, 2009. Disponível em: https://books.google.com/books?id=X5JRAAAACAAJ. Acesso em: 28 fev. 2026. PIVA, Gustavo Dibbern; OLIVEIRA, Wilson José de. Análise e gerenciamento de dados. São Paulo: Fundação Padre Anchieta; Centro Paula Souza, 2010. v. 3. (Manual de Informática). Disponível em: https://www.cpscetec.com.br. Acesso em: 05 mar. 2026. RIBEIRO, Eduardo Augusto Werneck et al. Modelo preditivo para a proliferação do Aedes aegypti em Itajaí (Santa Catarina): uma abordagem integrando fatores climáticos locais e globais. Estrabão, v. 5, n. 1, p. 81-91, 2024. Disponível em: https://revista.estrabao.press/index.php/estrabao/article/view/207. Acesso em: 5 out. 2025. RUBINSTEIN, Reuven Y.; KROESE, Dirk P. Simulation and the Monte Carlo Method. 3. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, 2017. Disponível em: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9781118631980. Acesso em: 10 mar. 2026. SAMPAIO, Pedro Antunes; SANTOS, Renan Vitor Miranda. Desenvolvimento de um dispositivo de baixo custo para apontamento de produção. Revista Produção Online, v. 25, n. 2, 2025. DOI: 10.14488/1676-1901.v25i2.5446. Disponível em: https://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/5446. Acesso em: 23 maio 2026. SCHENA, Francesco et al. Synthetic data generation for predictive maintenance of naval propulsion systems. 2022. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/398573003_Investigate_the_degradation_of_marine_propulsion_systems_under_predictive_maintenance_Comparison_of_Machine_Learning_Techniques. Acesso em: 15 jan. 2026. SCHMIDT, Paulo; SCHMIDT, Ana Paula. Logística 4.0. Revista Gestão, Sustentabilidade e Negócios, Porto Alegre, número especial 1, p. 49-66, nov. 2023. Disponível em: https://www.saofranciscodeassis.edu.br/ojs/index.php/RGSN/article/view/44. Acesso em: 20 nov. 2025. VALIANT, Leslie Gabriel. A theory of the learnable. Communications of the Association for Computing Machinery, v. 27, n. 11, p. 1134-1142, 1984. DOI:10.1145/1968.1972. Disponível em: https://doi.org/10.1145/1968.1972. Acesso em:25 set. 2025. ZHOU, Zhi-Hua. Ensemble methods: foundations and algorithms. Boca Raton: CRC Press, 2012. Disponível em: https://www.crcpress.com/Ensemble-Methods-Foundations-and-Algorithms/Zhou/p/book/9781439830031. Acesso em: 15 mar.2026. | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | |
| dc.subject | Estoque | |
| dc.subject | Ressuprimento | |
| dc.subject | Previsão | |
| dc.subject | Aprendizado de máquina | |
| dc.subject | XGBoost | |
| dc.subject | Monte Carlo | |
| dc.title | Modelo preditivo de consumo industrial: Aplicação de aprendizado de máquina na previsão de consumo de um insumo em uma linha de produção localizada no Polo Industrial de Manaus. | |
| dc.title.alternative | Predictive Model for Industrial Consumption: Application of Machine Learning to Forecast the Consumption of a Raw Material on a Production Line Located in the Manaus Industrial Complex. | |
| dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso |
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