Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Tese
Título: Modelo baseado em gêmeos digitais e visão computacional para dar suporte ao gerenciamento de inventários no setor varejista
Autor(es): MESQUITA, Renzo Paranaíba
Primeiro Orientador: LEAL, Fabiano
metadata.dc.contributor.advisor-co1: QUEIROZ, José Antonio de
Resumo: A Modelagem e Simulação é um dos métodos mais largamente empregados na área de Pesquisa Operacional. Ela vem evoluindo a cada dia, saltando de modelos com tempo de vida limitado e que não realizam a troca de dados de forma recorrente com o mundo real, para abordagens mais dinâmicas, de uso constante, e que permite a troca de dados em tempo real ou quase tempo real entre sistemas reais e virtuais. Este novo tipo de modelo, de uso contínuo, e de intensa troca de dados entre o mundo real e virtual é chamado de Gêmeo Digital. Esta abordagem tem sido usada mais intensamente no setor manufatureiro, entretanto, seu uso tem se expandido para outros setores de grande relevância na economia, como é o caso do setor varejista. Existem várias operações presentes em estabelecimentos deste setor que podem ser beneficiadas pela aplicação dos Gêmeos Digitais, principalmente quando aliada a técnicas baseadas em Inteligência Artificial, como é o caso da Visão Computacional. O controle de inventários, por exemplo, se destaca como uma das operações mais fundamentais e estratégicas deste setor, mas que pouco tem usufruído de abordagens modernas como Gêmeos Digitais e Visão Computacional para prover um suporte mais automatizado e orientado a dados aos seus stakeholders. De modo a contribuir com a literatura e tal lacuna existente, este trabalho visa apresentar um modelo computacional para apoiar o gerenciamento de inventários em gôndolas presentes em estabelecimentos do setor varejista, integrando técnicas modernas de Visão Computacional com o dinamismo provido pelos Gêmeos Digitais. Ele busca realizar o mapeamento, acompanhamento e previsão do consumo de produtos presentes em estabelecimentos por meio do cálculo de um índice de esvaziamento que leva em consideração espaços vazios (gaps) encontrados nas suas prateleiras. Além disso, visa integrar ferramentas de software gratuitas e dispositivos (câmeras) de fácil acesso, ser modular, expansível e adaptável para produtos específicos de cada estabelecimento. Testes práticos realizados buscaram evidenciar a robustez do modelo em diferentes cenários com variações de zoom, iluminação e layouts, sua capacidade de detectar oclusões humanas em diversos níveis e movimentos, e sua utilidade prática em cenários de consumo e reposição ao oferecer tanto feedback descritivo quanto preditivo em tempo real, atuando assim como uma alternativa orientada a dados para auxílio na tomada de decisões.
Abstract: Modeling and Simulation is one of the most widely used methods in the field of Operations Research. It has been evolving daily, moving from models with a limited lifespan and that do not exchange data regularly with the real world, to more dynamic, constantly used approaches that allow real-time or near real-time data exchange between real and virtual systems. This new type of model, with continuous use and intense data exchange between the real and virtual worlds, is called a Digital Twin. This approach has been used most extensively in the manufacturing sector, however, its use has expanded to other highly relevant sectors of the economy, such as the retail sector. Several operations within this sector can benefit from the application of Digital Twins, especially when combined with Artificial Intelligence-based techniques, such as Computer Vision. Inventory control, for example, stands out as one of the most fundamental and strategic operations in this sector, but it has rarely benefited from modern approaches such as Digital Twins and Computer Vision to provide more automated and data-driven support to its stakeholders. To contribute to the literature and fill this gap, this work aims to present a computational model to support shelf inventory management in retail establishments, integrating modern Computer Vision techniques with the dynamism provided by Digital Twins. It seeks to map, monitor, and predict product consumption in establishments by calculating an emptying rate that takes into account empty spaces (gaps) found on their shelves. Furthermore, it aims to integrate free software tools and easily accessible devices (cameras), being modular, expandable, and adaptable to the specific products of each establishment. Practical tests conducted sought to demonstrate the model's robustness in different scenarios with variations in zoom, lighting, and layouts, its ability to detect human occlusions at different levels and movements, and its practical utility in consumption and replenishment scenarios by offering both descriptive and predictive feedback in near-real time, thus acting as a data-driven alternative to aid decision-making.
Palavras-chave: Modelagem
Simulação
Gêmeos digitais
Visão computacional
Varejo
Controle de inventários
Prateleiras
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEPG - Instituto de Engenharia de Produção e Gestão
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia de Produção
Citação: MESQUITA, Renzo Paranaíba. Modelo baseado em gêmeos digitais e visão computacional para dar suporte ao gerenciamento de inventários no setor varejista. 2025. 153 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4391
Data do documento: 10-Dez-2025
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