É amplamente reconhecido que, no século XXI, o aumento exponencial dos sistemas de informação digitais, com consequentes impactos na inovação podem criar novas e significativas fontes de valor para os cidadãos e para as economias, criando também novos desafios para os reguladores e para os decisores políticos. Neste contexto, a Indústria 4.0 surge como uma evolução dos sistemas produtivos industriais que garante benefícios, como a redução de custos, de energia, do aumento da segurança e da qualidade, e a melhoria da eficiência dos processos. Compreender a disponibilidade de ativos e aproveitar o potencial desta “Quarta Revolução Industrial”, para a sociedade, a economia e o meio ambiente é determinante para o sucesso empresarial.

A disponibilidade de ativos fixos refere-se à disponibilidade de um ativo tangível para ser utilizado. Um recurso é considerado disponível quando está pronto para usar. Um recurso é considerado indisponível por motivos de desativação, por estar em manutenção ou reparação, estar em transporte ou devido a um erro de ligação à rede de Internet. A disponibilidade de ativos é uma parte importante do negócio. Quando os ativos estão disponíveis, os processos de trabalho podem operar de forma mais eficiente e económica. Manter os ativos operacionais e reduzir atrasos de inoperacionalidade é fundamental para o sucesso de uma empresa.

A economia circular é um conceito nascido na China como base do futuro crescimento económico do país. Independentemente da origem do termo, a economia circular contém ideias oriundas de diferentes escolas de pensamento e é possível traçar as suas raízes até ao século XVIII e às primeiras teorias económicas surgidas nessa altura. “Circular” opõe-se a “linear”. Isto equivale a condenar o atual modelo económico, enquanto o processo de conversão de recursos em resíduos. A economia circular, pelo contrário, corresponde a um modelo capaz, não apenas de produzir valor sem destruir a natureza, mas também de a restaurar e proteger.

A economia circular passa muito pelo prolongamento da vida dos ativos, pela manutenção de melhores estados de condição e pela reutilização de materiais após o abate.

A monitorização de condição está associada a algoritmos de previsão que permitem a melhoria do desempenho, aumentando os intervalos entre as intervenções e ajudando a manter elevados níveis de fiabilidade. Existem muitos tipos de variáveis que podem ser usadas para medir a condição do equipamento, como é o caso de vários tipos de efluentes com impacto ambiental. Este é um problema típico que pode ser resolvido através de Modelos Escondidos de Markov (HMM), levando em consideração a especificidade desse tipo de equipamento.

Modelos escondidos de Markov – HMM

Na linha dos contributos à melhoria da disponibilidade dos ativos físicos
e da Economia Circular, um novo conjunto de algoritmos de previsão
deve ser usado. É aqui que surgem as Cadeias de Markov e, em
particular, os Modelos Escondidos de Markov [7] [8] [9].

Os modelos de Markov são uma classe de modelos probabilísticos usados para estudar a evolução de um sistema estocástico ao longo do tempo. As probabilidades de transição são usadas para identificar como um sistema evolui de um período de tempo para o próximo. No nosso caso, uma cadeia de Markov tenta caracterizar o comportamento do sistema ao longo do tempo, conforme descrito pela matriz de probabilidades de transição, matriz de emissões e a matriz de probabilidade de estado inicial. Esta última corresponde a um vetor de probabilidade de estado inicial cujos elementos representam as probabilidades do sistema para se iniciar em diferentes estados (ou classes).

A. Simões, J. T. Farinha, I. Fonseca
Instituto Superior de Engenharia de Coimbra (ISEC), Portugal

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