Manufacturing plants are increasingly complex and integrated, requiring control systems able to identify the interactions between the various operating units. Production planning and control design of a process are tools that, if combined, bring many economic benefits to the processes since they aim to identify and maintain optimal decision operations to a system. This work uses such integration between production planning and plantwide control to propose a control system for the Williams-Otto plant from the definition of the operating optimal point for coordinated decentralized optimization, in which the original optimization problem decomposition into smaller coordinated problems ensure that the found local optimum also meets the requirements of the global system. The results for decentralized optimization are satisfactory and very similar to the global optimum problem and to the control system response proposed based on the optimal obtained. It is effective taking smooth actions, working with (economic) optimal set points (economically) of operation. The unification of production planning techniques and plantwide control techniques is an effective tool for the control system design for entire plants.

Os sistemas de controle de plantas inteiras, também conhecido como controle plantwide, podem ter centenas de variáveis e isso resulta em um complexo problema de otimização, exigindo técnicas eficazes para resolver problemas de grande escala. Este artigo investiga a aplicação de uma abordagem descentralizada coordenada pelo Método do Balanceamento de Interações (IBMF) para a camada de otimização de sistemas de controle hierárquico. Essa camada é baseada na decomposição do problema matemático original em problemas menores de otimização local.  A camada de coordenação tem a tarefa de garantir que as soluções do problema de otimização local também atendam às restrições dos demais subsistemas. Essa técnica é aplicada a planta de Williams-Otto com a coordenação IBMF. Os resultados são satisfatórios e apresentam uma solução razoável para o problema de otimização, obtendo o valor da função objetivo em torno de 95-105% daquele para obtido para o mesmo problema quando resolvido pela abordagem centralizada. Há uma redução de até 30% nas alterações das variáveis manipuladas na presença de uma perturbação no processo.

A produção de fertilizantes fosfatados tem como como uma das principais etapas do processo produtivo a acidulação da rocha fosfática que, através do ácido sulfúrico, para obtenção do ácido fosfórico, um dos principais produtos intermediários da indústria de fertilizantes.   Essa etapa do processo já é bastante utilizada para a produção de diversos tipos de fertilizantes, entre eles o Super Fosfato Simples (SSP), gerando o efluente líquido ácido hexafluorsilícico (H2SiF6) como subproduto oriundo de reações secundárias do processo. Neste trabalho, desenvolve-se a modelagem e simulação das etapas de filtração e consolidação no filtro prensa, equipamento utilizado para a recuperação do efluente líquido da produção de SSP, a fim de que este possa ser utilizado no próprio processo produtivo, auxiliando na eficiência da etapa de acidulação da rocha fosfática, auxiliando na redução dos custos de produção e promovendo assim um processo produtivo mais sustentável de fertilizantes fosfatados. Este estudo prevê uma recuperação de 92,07% do ácido alimentado e retenção de 73,38% dos sólidos.

O entendimento da propagação e prevenção do novo coronavírus (SARS-CoV-2) tem se tornado um desafio para infectologistas, pesquisadores e gestores. O objetivo deste trabalho foi simular e analisar o modelo matemático do tipo SEIR (Suscetível-Exposto-Infectado-Recuperado) para dinâmica de transmissão da COVID-19 em Minas Gerais – Brasil. Adicionalmente, foi realizada a projeção da transmissão para 30 dias, bem como o impacto de diferentes taxas de isolamento social no achatamento da curva epidemiológica. Para a simulação do modelo matemático do tipo SEIR, foi utilizado o software Scilab®. Os parâmetros foram adequados a partir dos dados reais disponibilizados pela Secretaria de Saúde do Estado (SES). Os resultados mostraram que o modelo representou de forma adequada os casos confirmados (R2=0,994) e óbitos (R2=0,991). A projeção do modelo indica que o pico da doença no estado ocorrerá próximo ao dia 20/08/2020. O cenário sem isolamento social estima 10.060 óbitos até o dia 04/12/2020. O modelo projeta uma redução de 987 vítimas com 50% de isolamento (9.073 óbitos); 1.991 vítimas com 70% de isolamento (8.069 óbitos) e 6.770 vítimas com lockdown (3.290 óbitos). Pode-se afirmar que as medidas de isolamento são eficazes no achatamento da curva de contaminação da COVID-19. Os modelos matemáticos podem contribuir na escolha das estratégias de intervenção e revelar aspectos importantes sobre a disseminação da doença.

A pandemia da COVID-19 tem desafiado gestores e pesquisadores na busca de melhores estratégias para enfrentamento da doença e impedir o colapso do sistema de saúde. Este artigo avalia diferentes estratégias de isolamento social a fim de verificar sua eficácia na redução do número de infectados e mortes provenientes da COVID-19.  Através da modelagem matemática e simulação computacional,   analisou-se três  diferentes tipos de isolamento social  para o estado de Minas Gerais/Brasil, considerando o isolamento  social rígido definido com uma redução de 80% do contato social , distribuídos em períodos ininterruptos de 48 (quarenta e oito) dias  ou intercalados com períodos de isolamento social otimizado, buscando assim alternativas que viabilização a prestação de serviço e a geração de renda. A estratégia na qual adota-se o isolamento rígido apenas aos finais de semana, intercalando com o isolamento otimizado com redução de 55% do contato social de segunda a sexta, apresentou uma taxa de redução de 18,6% no número total de óbitos e infectados quando comparada com o mesmo período de isolamento rígido aplicado de forma ininterrupta, reduzindo em 8,6% destes números em relação ao que se projeta hoje para o estado caso seja mantida a taxa média de isolamento atual. Os resultados obtidos permitem uma projeção do cenário da pandemia no estado e auxiliam na análise de alternativas para o enfrentamento desta em Minas Gerais e no Brasil.