Condition-based Maintenance Policies for Scrap-Based Steel Production Lines
Linha de produção de aço com base em sucata; sistema com múltiplos componentes; otimização de manutenção; manutenção baseada em condição; aprendizado por reforço.
A produção de aço é essencial para a infraestrutura moderna e os avanços tecnológicos, mas é um dos maiores contribuintes industriais para as emissões globais de gases de efeito estufa e o consumo de energia. A reciclagem de aço por meio de sucata oferece benefícios significativos, como redução de até 80% nas emissões de carbono, economia de energia e promoção da economia circular. No entanto, enfrentar os rigorosos padrões de qualidade para aço de alta performance e otimizar os processos de reciclagem ainda são desafios. As máquinas trituradorasShredders, fundamentais no processamento de sucata, enfrentam complexidades de manutenção devido à degradação de componentes, condições de desbalanceamento e os efeitos resultantes das interdependências entre seus componentes e com as outras estações de trabalho da linha de produção. Esses fatores afetam a eficiência da reciclagem, aumentam custos operacionais, afetam a qualidade do produto final e reduzem a competitividade do setor. Esta tese propõe dois modelos inovadores de manutenção baseada em condição (CBM) para sistemas de trituradoras em linhas de produção de aço reciclado. O primeiro combina inspeções em múltiplos níveis com as decisões de manutenção baseadas na condição e tempo do equipamento, enquanto o segundo utiliza monitoramento em tempo real e aprendizado por reforço para decisões de manutenção em ambientes operacionais dinâmicos. Ambos os modelos capturam as interdependências dos sistemas, melhorando a confiabilidade e o planejamento de manutenção. Estudos de caso e comparações com estratégias de manutenção convencionais validam os modelos, demonstrando sua eficácia na redução de custos, aumento da confiabilidade e eficiência operacional. Análises de sensibilidade demonstram sua adaptabilidade a diferentes cenários, oferecendo soluções práticas para implementação. Desta forma, esta pesquisa contribui para uma produção de aço mais sustentável, ampliando o uso de materiais reciclados e alinhando-se aos objetivos globais de sustentabilidade.