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Uma iniciativa de pesquisadores pode ajudar hospitais a não ficarem sem produtos de higiene durante a pandemia do novo coronavírus. Um programa elaborado pelo Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) ajuda a "prever" quando é preciso reforçar o estoque de EPI de acordo com os índices da doença na região do hospital. O acesso à ferramenta é aberto e gratuito.

 

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Além de planejar a disponibilidade de leitos e de respiradores pulmonares para o tratamento de pacientes com COVID-19 em estado grave, os gestores de hospitais têm lidado com o desafio de gerir a compra de equipamentos de proteção individual (EPIs) para os profissionais de saúde. Se as previsões de compra desses suprimentos não forem corretas, pode ocorrer desabastecimento ou gastos desnecessários.

 

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Redução de gastos com impostos para exportação

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Pesquisadores

Maristela Oliveira dos Santos

De uma forma inteligente e por intermédio de um modelo matemático, na dissertação do Mestrado Profissional em Matemática, Estatística e Computação Aplicadas à Indústria (MECAI) do aluno Felipe Guilmo Lourenço, concluiu-se que é possível reduzir em torno de até 40% os custos com impostos em empresas exportadoras de commodities.

Essas empresas contam com isenções e benefícios governamentais, desde que sejam feitas as devidas comprovações fiscais dentro de prazos estipulados. Se as empresas não cumprem esses prazos, elas passam a ser tributadas. Tamanha a complexidade das transações, não raras são as vezes em que as empresas perdem esses prazos e, consequentemente, os benefícios.

Orientado por Maristela Oliveira dos Santos, professora do ICMC/USP-São Carlos e pesquisadora do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e com colaboração do doutor Artur Lovato da Cunha, o estudo chegou a importantes soluções que podem auxiliar na tomada de decisões neste tipo de problema.

Otimização de estoques de EPIs em hospitais

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Pesquisadores

Francisco Louzada Neto; Maristela Oliveira dos Santos

Resultado de uma união de esforços, de pesquisadores dos laboratórios de Estatística e de Otimização (ICMC/USP), Centro de Estudos de Risco (CER), Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e iniciativa privada, por intermédio da empresa de soluções digitais para gestão de processos em saúde Bionexo, nasceu um projeto desafiador que está utilizando a matemática como um auxílio na tomada de decisão dos hospitais, ao lidar com as consequências da pandemia de COVID-19.

O principal objetivo deste trabalho que utiliza dados reais é acomodar a demanda explosiva e fornecer aos hospitais meios para possíveis realocações de recursos, principalmente os EPIs, que se tornam limitados diante da pandemia.

Pesquisa otimiza estoques de EPIs em hospitais durante pandemia de COVID-19

Modelos preditivos auxiliam no planejamento e manutenção segura dos insumos

 

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Resultado de uma união de esforços, de pesquisadores dos laboratórios de Estatística e de Otimização (ICMC/USP), Centro de Estudos de Risco (CER), Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e iniciativa privada, por intermédio da empresa de soluções digitais para gestão de processos em saúde, Bionexo, nasceu um projeto desafiador que está utilizando a matemática como um auxílio na tomada de decisão dos hospitais, ao lidar com as consequências da pandemia de COVID-19.

O principal objetivo deste trabalho que utiliza dados reais é acomodar a demanda explosiva e fornecer aos hospitais meios para possíveis realocações de recursos, principalmente os EPIs, que se tornam limitados diante da pandemia.

Segundo um dos coordenadores do trabalho, Francisco Louzada Neto, a intenção é construir modelos preditivos para a demanda de insumos em hospitais atendidos pela empresa e com essas previsões propor métodos para a movimentação otimizada desses insumos entre hospitais, com a garantia de um estoque mínimo e, consequentemente, sem acarretar a falta dos mesmos no hospital em um determinado período de tempo.

“Estamos trabalhando com dados históricos da utilização de insumos e outras variáveis como taxa de internação, frequência no pronto atendimento, número de leitos disponíveis, entre outras. O modelo estatístico a ser desenvolvido se baseia na demanda hospitalar, o que envolve o entendimento da curva da doença/previsão de internações, bem como o material utilizado para atender essa previsão, fornecidos pelos hospitais ou pela empresa parceira”, explicou Louzada.

A pesquisadora Maristela de Oliveira Santos, que também coordena o trabalho, comenta que o aumento demasiado da procura fez com que a empresa identificasse não apenas crescimento na demanda nos hospitais, mas o aumento de preços de muitos insumos. Assim, existe a necessidade de desenvolver ferramentas para a manutenção inteligente de estoque, de forma que não faltem esses insumos para os hospitais.

“Esta ferramenta auxilia os gestores na estimativa do montante seguro necessário em estoque dos suprimentos, permitindo o intercâmbio e a cooperação entre hospitais e colaborando para a tomada de decisão sobre a compra de insumos durante a pandemia. Os modelos estatísticos propostos por este projeto acomodam características e estratégias assumidas de acordo com a especialidade clínica do hospital, bem como pela dinâmica da epidemia em cada cidade de operação. Tais modelos visam fazer previsões destinadas a estimar o nível de segurança no estoque para cada insumo desejado”, complementou Maristela.

A pesquisadora e professora do ICMC/USP Cibele Maria Russo Novelli também explicou que para os testes iniciais do modelo, a equipe considerou o consumo dos EPIs em hospitais levando em conta a mudança de padrão provocado pelo atendimento de pacientes com Covid-19, cujas características foram obtidas por meio de dados fornecidos pela empresa e também pelas séries históricas de consumo destes insumos em períodos anteriores a doença. “Geralmente um hospital com um número determinado de leitos aloca os pacientes em três categorias: Unidade de Internação (UI), Unidade de Terapia Intensiva (UTI) e Pronto-Atendimento (PA). Pacientes nas UIs encontram-se em estado não crítico, enquanto pacientes nas UTIs estão em estado crítico e por isso requerem mais profissionais e insumos.  Com o aumento no número de pacientes com COVID-19, caso seja necessário, leitos de UI são convertidos em UTI. Um percentual de pacientes que chegam ao PA podem ser internados em UI ou UTI, dependendo da gravidade dos sintomas. Desses, alguns precisam de cuidados intensivos e equipamentos especiais como ventiladores pulmonares. A demanda por profissionais e insumos é calculada separadamente com base na quantidade de pacientes que passa pelo pronto atendimento e nas demais unidades do hospital e podem ser adaptadas de acordo com o tamanho de cada hospital”, explicou.

Francisco Louzada observou ainda que com essas informações, os modelos preditivos indicam a tendência de aumento do consumo de cada insumo ao longo do tempo dadas as observações, bem como o momento em que atinge o limite máximo, considerando a ocupação total do hospital e quanto tempo permanecerá neste limite. “Dessa forma, é possível mensurar quando atinge um platô de consumo, sua duração e quando sairia e voltaria a apresentar consumos, conforme as características usuais do hospital”, finalizou Louzada.

Esta não é a primeira vez que a empresa Bionexo e pesquisadores do CEPID-CeMEAI desenvolvem soluções conjuntamente. Após a participação da empresa no Workshop de Soluções Matemáticas para Problemas Industriais, agora, o desafio é apoiar os hospitais no enfrentamento da doença.

Para Denis Neves, Head de Analytics da Bionexo, esta aproximação com a academia é de grande valor para produzir soluções para problemas reais do mercado, especialmente em momentos críticos como este de pandemia.

“A Bionexo está conectada a uma rede de cerca de 2 mil hospitais e opera no Brasil e América Latina. A maioria dos nossos clientes está com dificuldade em planejar suas compras, principalmente insumos como máscaras, álcool em gel e produtos de grande demanda, fica difícil estimar quantas unidades adquirir, levando também em consideração os aumentos de preço e procura.  Muitos hospitais compraram muito, enquanto outros, estão com dificuldades em abastecer os estoques”, explica.

“Pelo histórico de consumo dos clientes nós conseguimos saber se um hospital está com muito estoque e, esta, é a principal contribuição da Bionexo no Projeto. Dada esta interação com hospitais, conseguimos colaborar com a obtenção desses dados de consumo e auxiliar para que os pesquisadores trabalhem nessa modelagem preditiva, conseguindo confrontar o estoque atual de um determinado hospital e quais vão ser as necessidades dele nos próximos dias ou semanas”, disse.

Ainda segundo Denis, com base nessa predição será possível saber quais os locais que terão ou não problemas de abastecimento de insumos. “A proporção de valor está aí. Todos os hospitais sabem que precisam de estoques maiores, mas não sabem dimensionar o quanto. Com o estudo, vamos conseguir dar aos nossos clientes a visibilidade de como esse consumo vai se comportar no futuro próximo”.

Denis lembra ainda a importância da segunda parte da parceria. “A ideia é conseguir remanejar esses estoques de um hospital a outro, claro se houver decisões voluntárias para isso e dessa forma, equilibrar o atendimento aos pacientes”, concluiu.

O estudo também conta com a colaboração de Oilson Alberto Gonzatto Jr e  Marcos Jardel Henriques, doutorandos em Estatística  ICMC/USP e UFSCar, Caio Tomazella doutorando em Ciências da Computação e Matemática Computacional ICMC-USP , Diego Nascimento doutor em Estatística  ICMC-USP/UFSCar,  Maurício Barbosa, Presidente do Conselho de Administração da Bionexo,  Evelyn Bertazo Gerente de Customer Success da Bionexo, Diego Assad Leite Coordenador de Costumer Development da Bionexo  e Rafaela Guerra, Chief Medical Officer da Apus.

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em três áreas básicas: Ciência de Dados, Mecânica de Fluidos Computacional e Otimização e Pesquisa Operacional.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar / IMECC-UNICAMP / IBILCE-UNESP / FCT-UNESP / IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Raquel Vieira - Comunicação CeMEAI

 

Mais informações

Assessoria de Comunicação do CeMEAI: (16) 3373-6609

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Dissertação de MECAI possibilita gastar menos com impostos para exportação

Trabalho de otimização reorganiza notas para que empresas não percam isenções fiscais

 

Dissertação de MECAI possibilita gastar menos com impostos para exportação

Um trabalho desenvolvido no Mestrado Profissional em Matemática, Estatística e Computação Aplicadas à Indústria (MECAI), do CEPID - CeMEAI e do Icmc Usp, aborda a possibilidade de economia com impostos para importação. Conheça o trabalho:

Publicado por CEPID - CeMEAI em Quarta-feira, 22 de janeiro de 2020

 

De uma forma inteligente e por intermédio de um modelo matemático, na dissertação do Mestrado Profissional em Matemática, Estatística e Computação Aplicadas à Indústria (MECAI) do aluno Felipe Guilmo Lourenço, concluiu-se que é possível reduzir em torno de até 40% os custos com impostos em empresas exportadoras de commodities.

Essas empresas contam com isenções e benefícios governamentais, desde que sejam feitas as devidas comprovações fiscais dentro de prazos estipulados. Se as empresas não cumprem esses prazos, elas passam a ser tributadas. Tamanha a complexidade das transações, não raras são as vezes em que as empresas perdem esses prazos e, consequentemente, os benefícios.

Orientado por Maristela Oliveira dos Santos, professora do ICMC/USP-São Carlos e pesquisadora do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e com colaboração do doutor Artur Lovato da Cunha, o estudo chegou a importantes soluções que podem auxiliar na tomada de decisões neste tipo de problema.

“Este é basicamente um problema de exportação. Muitas empresas comerciais compram produtos commodities no mercado e o governo disponibiliza alguns benefícios sobre esses produtos, desde que sejam feitas as comprovações fiscais dentro de um prazo. Por vários fatores dentro da cadeia de suprimentos ou cadeia logística, o atraso pode ser gerado. O Brasil tem muitos Estados, com diferentes alíquotas de impostos- nosso foco é o ICMS - e esses valores variam muito de uma comprovação para outra. A forma mais comum de processar as notas fiscais atualmente é a forma sequenciada (do mais antigo para o mais novo), mas, muitas vezes, não é a melhor solução”, explica Felipe.

“Em alguns casos, podem ser feitas melhores combinações que obtenham um custo reduzido de impostos em um cenário em que esses prazos seriam perdidos. Em nossas simulações conseguimos chegar na melhora em torno de 40% de redução nesses custos de impostos, nos casos em que consideramos os atrasos nesses embarques”.

Felipe explica ainda que o modelo matemático faz uma análise completa de todos esses documentos fiscais que precisam de comprovação e todas as janelas de embarques possíveis. O sistema reorganiza essas notas de uma maneira que sejam pagas as de custos menores, em situações que não tenha o que ser feito, em relação à perda de prazo.

“Os resultados que nós obtivemos nessa dissertação mostram a viabilidade de aplicar esse tipo de abordagem de solução em todo setor de exportação e, estender esses modelos para resolver outras situações dentro de empresas exportadoras, minimizando os custos”, concluiu Maristela.

“Trabalhar com os problemas que os alunos do MECAI nos trazem é um desafio muito bom porque geralmente eles têm experiência de viver a realidade da empresa, então os problemas são reais. Orientar um aluno do MECAI mostra que realmente essa relação entre universidade e empresa é muito frutífera e pode ajudar as duas partes”.

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em três áreas básicas: Ciência de Dados, Mecânica de Fluidos Computacional e Otimização e Pesquisa Operacional.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar / IMECC-UNICAMP / IBILCE-UNESP / FCT-UNESP / IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Raquel Vieira - Comunicação CeMEAI

 

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Assessoria de Comunicação do CeMEAI: (16) 3373-6609

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Planejamento da utilização eficiente de pistas para pousos

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Pesquisadores

André Carvalho, Maristela dos Santos

Uma projeção do Ministério da Infraestrutura, por intermédio da Secretaria Nacional de Aviação Civil, estima que a demanda de passageiros na aviação civil deve praticamente dobrar até 2037 no Brasil. No mundo, estudos apontam taxa de crescimento anual em torno de 5% até 2030 no que se refere a utilização de transporte aéreo.

Muitos problemas deverão ser enfrentados, entre eles, o gerenciamento de tráfego. E foi essa área que ganhou o interesse de uma pesquisa que conta com o apoio do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). A tese de doutorado da aluna Lorrany Cristina da Silva, orientada pelo pesquisador André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho e coorientada por Maristela Oliveira dos Santos trata do planejamento da utilização eficiente de pistas para pousos.

Modelo matemático tenta resolver problema de pouso de aeronaves

Otimizar o fluxo aéreo é a proposta de uma pesquisa apoiada pelo CeMEAI

 

Uma projeção do Ministério da Infraestrutura, por intermédio da Secretaria Nacional de Aviação Civil, estima que a demanda de passageiros na aviação civil deve praticamente dobrar até 2037 no Brasil. No mundo, estudos apontam taxa de crescimento anual em torno de 5% até 2030 no que se refere a utilização de transporte aéreo.

Muitos problemas deverão ser enfrentados, entre eles, o gerenciamento de tráfego. E foi essa área que ganhou o interesse de uma pesquisa que conta com o apoio do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). A tese de doutorado da aluna Lorrany Cristina da Silva, orientada pelo pesquisador André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho e coorientada por Maristela Oliveira dos Santos trata do planejamento da utilização eficiente de pistas para pousos.

O estudo revisa os principais modelos encontrados na literatura que lidam com a otimização de pouso e propõe um novo modelo, para corrigir falhas e limitações nos modelos estudados. O modelo apresentado busca minimizar o problema de adiantamento/atraso em pouso de aeronaves, assumindo a existência de uma única pista e de múltiplas pistas. 

“Este trabalho investiga o Problema de Pouso de Aeronaves (ALP, do inglês Aircraft Landing Problem). O objetivo do ALP é otimizar os tempos de pousos das aeronaves que chegam na pista do aeroporto.”, explica Lorrany.

“A solução para esse problema por métodos de resolução exata é pouco estudada.  Os métodos mais estudados na literatura para resolução do ALP são métodos heurísticos. No entanto, esses métodos não garantem a solução ótima do problema como a que buscamos. Aplicar novos métodos/técnicas seria o diferencial deste trabalho. E, portanto, conseguir um algoritmo eficiente para contribuir com os problemas de gerenciamento”.

Modelo matemático tenta resolver problema de pouso de aeronaves

Uma trabalho orientado por pesquisadores do CEPID - CeMEAI busca planejar, de forma mais eficiente, a utilização de pistas para pousos de aeronaves. Entenda melhor a pesquisa: http://bit.ly/pousos-aeronaves

Publicado por CEPID - CeMEAI em Quinta-feira, 16 de maio de 2019

 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

O CeMEAI é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-UNICAMP, IBILCE-UNESP, FCT-UNESP, IAE e IME-USP compõem o CeMEAI como instituições associadas.

 

Raquel Vieira - Comunicação CeMEAI

 

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Recentemente, divulgamos um convênio firmado entre o Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e o Serviço Autônomo de Água e Esgoto de São Carlos (SAAE), coordenado pela pesquisadora Maristela dos Santos, que desenvolveu um modelo matemático que serve como base de apoio para que os funcionários e tomadores de decisão tenham parâmetros precisos sobre o gerenciamento, por exemplo, das bombas de captação e distribuição de água.

Os resultados positivos do trabalho já podem ser confirmados na prática. O SAAE confirmou uma economia de pelo menos 10% na conta de energia elétrica podendo chegar a 1 milhão de reais de economia aos cofres do município em um ano.

O tema foi destaque do Diário Oficial de São Paulo nesta semana. Leia a matéria:

A matemática que economiza energia elétrica para fornecedoras de água

CeMEAI e SAAE São Carlos aprimoram parceria que otimiza operações

 

A maioria das empresas privadas ou públicas que fazem a gestão e fornecimento de água para os municípios brasileiros não tem uma tecnologia que otimize os processos de distribuição, resultando desta forma em economia de energia elétrica para as próprias empresas e ganhos ao meio ambiente.

É neste contexto que um grupo de pesquisadores coordenados pela professora do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC-USP), de São Carlos e pesquisadora do CEPID-CeMEAI, Maristela dos Santos trabalha.

“Desenvolvemos um modelo matemático que serve como base de apoio para que os funcionários/tomadores de decisão tenham parâmetros precisos sobre o gerenciamento, por exemplo, das bombas de captação e distribuição de água. Fazendo a operação do sistema de forma ótima, o resultado é a economia de energia elétrica e redução nos custos da empresa”, resumiu Maristela.

Saiba mais no vídeo:

 

A matemática que economiza energia elétrica para fornecedoras de água

A matemática está em todo lugar - até na economia de energia elétrica do SAAE São Carlos, empresa responsável pelo abastecimento de água na cidade. Entenda melhor essa história: https://goo.gl/ZjpofD

Publicado por CEPID - CeMEAI em Quarta-feira, 16 de maio de 2018
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