Premiados de 2021

Vencedor do Prêmio Otto Bekman

ESTUDO DO ECOSSISTEMA DE INOVAÇÃO DE FINTECHS
Aluna: Giuliana Vitiello Zugliani
Orientadora: Marly Monteiro de Carvalho

Resumo: Dado o contexto de crescimento do mercado de fintechs, somado às mudanças iminentes no campo regulatório brasileiro com início do Open Finance, cada vez mais as empresas do setor financeiro precisam usar uma abordagem ecossistêmica para definir seu posicionamento estratégico. Resgatando conceitos de ecossistemas de negócio e inovação, o objetivo do presente trabalho é contribuir para o entendimento do ecossistema de inovação de fintechs e, assim, apoiar a estratégia de posicionamento de uma empresa de consultoria de gestão brasileira neste mercado. Para mapeamento do ecossistema, foram realizadas entrevistas semiestruturadas com diferentes agentes do mercado de crédito e pagamentos. Depois de coletados os dados, as informações das entrevistas foram analisadas no software UCINET 6 (BORGATTI et.al., 2002) e interpretadas a partir de métricas usadas nas análise de redes sociais. O resultado final do estudo é uma rede consolidada de interdependências, um mapa expandido do ecossistema de fintechs. A partir dos resultados obtidos, foi possível ampliar o entendimento sobre o ecossistema de fintechs, identificando a centralidade dos reguladores e bancos tradicionais no setor, bem como a importância do posicionamento próximo a fintechs e startups para fomento da inovação nas empresas. Destes insumos, foi possível propor à consultoria uma estratégia de posicionamento baseada no investimento de Venture Capital e atuação como plataforma aberta de tecnologia. Os próximos passos do estudo são a ampliação da amostra de entrevistados e aprofundamento em demais tipos de relacionamentos entre agentes do ecossistema, de modo a explorar novas propostas de valor no mercado de fintechs.
Trabalho de Formatura Completo

Menção Honrosa

OPTIMIZATION TECHNIQUES APPLIED TO A CONSTRUCTION SECTOR PROBLEM: “MULTI-TRIP PICKUP AND DELIVERY PROBLEM, WITH SPLIT LOADS, PROFITS AND MULTIPLE TIME WINDOWS
Aluno: Fernando Augusto Martin Ferri
Orientadora: Débora Pretti Ronconi

Resumo: Este trabalho segue o estudo desenvolvido por Ramdane e Jaballah (2021), orientadores do Trabalho Final iniciado na Mines Nancy e que teve continuidade na PoliUSP, viabilizado pela parceria de duplo diploma entre as duas escolas de Engenharia. Inspirado por um problema do mundo real, o estudo foi levantado por uma parceria público-privada no âmbito de um projeto francês de P&D denominado DILC (Demonstrador de Inovações em Logística para Construções). O projeto foi idealizado por um grupo de organizações da Lorraine, região do nordeste da França, composto por associações locais, empresas, órgãos públicos e laboratórios de pesquisa. Seu objetivo é a criação de uma plataforma logística de partilha (pooling platform). Em termos gerais, ela centraliza a entrega de materiais de construção e a coleta de resíduos de canteiros de obras. A plataforma utiliza uma frota limitada e heterogênea que realiza múltiplas viagens sob restrições de tempo e limitação de capacidade. O problema em estudo, denominado Multi-Trip Pickup and Delivery Problem, with Split Load, Profits and Multiple Time Windows(MTPDPSPMTW) é uma nova extensão do problema de roteamento de veículos (vehicle routing problems) com coleta e entrega (pickup and delivery) que considera restrições realistas para a indústria civil. Por exemplo, cada canteiro de obras possui uma prioridade na sua demanda de entrega e/ou coleta, que é medida através de um lucro trazido para a plataforma logística por realizar este serviço. Além disso, cada canteiro de obras pode ter várias janelas temporais nas quais os veículos podem comparecer para realizar seu serviço de coleta/entrega. Para resolver este problema, Ramdane e Jaballah (2021) desenvolveram uma heurística construtiva. O objetivo do presente trabalho foi resolver o mesmo problema usando um modelo exato por meio da programação linear inteira mista. Assim, através de abordagens diferentes, foi possível avaliar resultados e comparar a relevância das soluções. Este trabalho apresenta uma introdução onde foi descrito o contexto do problema e sua definição por meio de restrições conhecidas da literatura. Em seguida, foi realizada uma revisão bibliográfica com o objetivo de verificar outros artigos que pudessem auxiliar no processo de modelagem. Posteriormente, foi definido o modelo de programação linear inteira mista, bem como a metodologia da coleta de dados reais. Por fim, os resultados da simulação e uma conclusão completaram o trabalho.
Trabalho de Formatura Completo

Menção Honrosa

ANÁLISE DE IMPACTOS DE UM PROJETO DE INOVAÇÃO: UM MODELO PARA SUBESTAÇÕES ELÉTRICAS DIGITAIS
Aluno: Gabriel Rodrigues Santos
Orientador: Eduardo de Senzi Zancul

Resumo: A digitalização de subestações elétricas é um tema de pesquisa na fronteira tecnológica da área, envolvendo mudanças em todo o setor elétrico: empresas transmissoras e seus colaboradores, fabricantes de equipamentos, instituições reguladoras e a academia. De acordo com a literatura, a adoção das mais recentes tecnologias digitais em subestações elétricas promete benefícios relacionados à engenharia, à otimização operacional e à melhoria da manutenção, transformando as instalações em subestações “inteligentes”. Entretanto, há carência de métodos e ferramentas para analisar de forma estruturada os impactos e estimar os benefícios da transformação digital de subestações elétricas visando apoiar a tomada de decisão de investimento nesse tipo de projeto. Este Trabalho de Formatura propõe um modelo para avaliação dos impactos da digitalização de subestações elétricas, desenvolvido no contexto de um projeto de pesquisa, desenvolvimento e inovação para a empresa transmissora ISA CTEEP – o projeto “Subestação 4.0”. Foram realizadas pesquisa na literatura, entrevistas com profissionais e visita técnica para coleta de dados. Os resultados gerados incluem o desenvolvimento de um Modelo Conceitual para análise dos impactos das subestações digitais, e de um Modelo Computacional para tratamento de dados dessas instalações. Os Modelos foram aplicados em um estudo de caso realizado na subestação-piloto do projeto, Subestação Jaguariúna. Espera-se que os resultados gerados neste trabalho possam ser aplicados para avaliação de outras iniciativas de digitalização de subestações elétricas, contribuindo para a evolução do setor elétrico no Brasil.
Trabalho de Formatura Completo (não disponível)

Finalista

GERAÇÃO OTIMIZADA DA GRADE HORÁRIA DAS DISCIPLINAS DO CICLO BÁSICO DA ESCOLA POLITÉCNICA DA USP
Aluna: Isabella Gondim Amatuzzi
Orientador: Leonardo Junqueira

Resumo: O agendamento de aulas em universidades, definindo a grade horária dos alunos dos cursos e das turmas das disciplinas no início de cada período letivo, é uma das principais atividades nestas instituições educacionais. A elaboração manual desta tarefa gera grande esforço realizado por parte dos coordenadores envolvidos, podendo exigir dias de dedicação para finalização e, ainda assim, resultar em uma versão não otimizada do agendamento, não estando de acordo com as preferências de professores e alunos. Este problema é enfrentado no Ciclo Básico da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, em que os coordenadores elaboram de forma manual a grade horária de cada um dos quatro períodos no início de cada ano. O foco deste Trabalho de Formatura é a aplicação de técnicas de Pesquisa Operacional para solução de Problemas de Agendamento de Aulas em Universidades no caso real enfrentado por esta instituição. Após estudo desta categoria de problemas, com a revisão da literatura na área de pesquisa, e conversas com os coordenadores para levantamento das especificidades associadas ao caso, é elaborado um modelo de otimização original que captura em detalhes as principais características do problema analisado e tem como objetivo a alocação dos alunos nas turmas das disciplinas, cujas aulas são alocadas a horários e dias de um horizonte de planejamento. Dentre os aspectos abordados pelo modelo estão: a eliminação de conflitos de horário, impedindo a alocação de aulas no mesmo dia e horário para um mesmo grupo de alunos; o respeito `a carga horária de cada curso, devendo todos os alunos ser alocados à exatamente uma turma de todas as disciplinas de sua grade curricular e `a carga horária exigida por estas; e a consideração das características de cada disciplina, atendendo a frequência, duração, número de turmas e disponibilidade de professores. Além disso, o modelo busca contemplar as preferências de professores e alunos por meio da função objetivo, que inclui a minimização dos seguintes elementos: o número de disciplinas com encontros em dias consecutivos do horizonte de planejamento; o número de janelas na grade horária dos alunos; o número de dias em que um grupo de alunos possui aulas; o número de dias em que aulas das turmas de uma dada disciplina são ministradas; o número máximo de alunos em turmas de uma dada disciplina. Após a elaboração do modelo matemático, o mesmo é implementado na linguagem Python e o resolvedor Gurobi é utilizado para a realização de experimentos computacionais que geram a grade horária para cada um dos quatro períodos do Ciclo Básico. Os benefícios gerados pela automatização da geração de grades horárias por meio do modelo matemático incluem a praticidade e redução do esforço demandado pelos coordenadores, além da maior aderência às preferências de professores e alunos. Além disso, o modelo proposto pode vir a ser estendido para incorporar outros aspectos relacionados ao agendamento de aulas, como decisões relacionadas ao ensino híbrido e outras preferências de professores e alunos.
Trabalho de Formatura Completo

Finalista

PROGRAMAÇÃO DE OPERAÇÕES NO AMBIENTE JOB SHOP FLEXÍVEL EM UMA FABRICA DE PRODUTOS ALIMENTICIOS
Aluna: Juliana Almeida Vianna
Orientadora: Débora Pretti Ronconi

Por problemas técnicos, a apresentação do trabalho não foi realizada no evento.

Resumo: Este trabalho aborda o problema de aumento da complexidade dos processos produtivos de uma fábrica de produtos alimentícios, em decorrência do aumento conjunto de diversidade de produtos e do volume processado. A configuração do ambiente produtivo apresenta máquinas idênticas em cada estágio e alta variabilidade de roteiros, sendo que cada produto produzido possui sua própria ordem de operações. Assim, é proposto um estudo para a minimização de makespan do processo produtivo da empresa, isto é, minimização do tempo total necessário para completar todas as tarefas, através da criação de uma ferramenta para programação das operações diárias. Este ambiente caracterizou um problema de scheduling de um Job Shop flexível. Os parâmetros de dados de tempos de processamento e relações de precedência entre operações de cada produto foram coletados junto à empresa, para refletir a situação real do ambiente produtivo. Através de técnicas de Pesquisa Operacional, o problema foi modelado em Programação Linear Inteira Mista (PLIM), buscando obter a solução exata. Entretanto, dado o caráter NP-hard do problema, optou-se pela adaptação do modelo utilizando constraint programming (CP), que utiliza meta-heurísticas especializadas para problemas do tipo scheduling. A eficácia do modelo foi verificada em testes de escala reduzida, para posterior aplicação utilizando dados em escala real da empresa. O modelo estudado apresenta benefícios se comparado ao executado atualmente pela empresa, e, portanto, é proposto a sua utilização como ferramenta para os processos de programação da produção.
Trabalho de Formatura Completo