Machine learning applications in the areas of production engineering

Authors

  • Edmilson Homma Junior Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Marlon Alves Bomfim Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Ricardo Franco de Almeida Filho Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Amauri Ornellas da Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Gustavo Cruz Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Daniele Gonçalves de Toledo Luchetta Raminelli Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Bruno Samways dos Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Rafael Henrique Palma Lima Universidade Tecnológica Federal do Paraná https://orcid.org/0000-0002-9098-3025

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-684X.2022.001.0026

Keywords:

Machine learning, Data mining, Production engineering, Systematic review, Bibliometric Analysis

Abstract

This paper carried out a systematic review and a bibliometric analysis to assess quantitatively and qualitatively the papers that applied machine learning (ML) techniques published between 2015 and 2020 on the main Brazilian scientific events related to Production Engineering (PE). A research protocol along with a set of eligibility criteria were devised to identify research that contained applications of ML techniques, resulting in 71 articles being selected for the bibliometric analysis. This study measured the number of papers per event, publications per institution, most frequent authors, cooperation networks, most explored PE areas, as well as the main ML tasks and techniques being used. The results show that Quality Management and Economic Engineering are the PE areas in which most ML applications take place, while ML tasks aimed at classification and algorithms based on Neural Networks and Decision Trees were the most frequent in the selected papers. As for the main research institutions involved with this research, the Federal University of Technology – Paraná (UTFPR) was the most active in the period analyzed, and along with the Pontifical Catholic University of Paraná (PUC-PR) and the Fluminense Federal University, these were the three top universities that most participated in research that involved partnership with other universities. The researcher who published the most participated in six papers and belongs to the Graduate Program in Production and Systems Engineering (PPGEPS) at PUC-PR.

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Author Biographies

Edmilson Homma Junior, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Graduando em Engenharia de Produção.

Marlon Alves Bomfim, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Graduando do curso de Engenharia de Produção pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) de Londrina/PR. Formado em Analise em Desenvolvimento de Sistema pela Universidade Norte do Paraná (Unopar), com formação Técnica na área de Mecânica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR-PG). Possui diversos conhecimentos na área de Informática, com compreensão básica do Idioma Inglês.

Ricardo Franco de Almeida Filho, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Graduando em Engenharia de Produção.

Amauri Ornellas da, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Possui graduação em Produção Fonográfica pela Universidade do Oeste Paulista (2011). Atualmente é graduando em Engenharia de Produção pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Campus Londrina.

Gustavo Cruz, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Graduando em Engenharia de Produção, aspirante a cientista de dados.

Daniele Gonçalves de Toledo Luchetta Raminelli, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Técnica em Mecânica pelo Centro Paula Souza de Botucatu, SP. Tecnóloga em Processos Gerenciais pela UniCesumar de Londrina, PR. Granduanda em Engenharia de Produção na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, UTFPR de Londrina, PR. Autou como representante discente do colegiado do curso de Engenharia Mecânica na UTFPR de Cornélio Procópio, PR. Bolsista de iniciação científica na área de Controle e Automação de Sistemas pela Fundação Araucária. Atualmente é membra de um grupo de pesquisa na área de Mineração de Dados (Data Mining) - GPOMD. Profissionalmente, trabalhou em áreas técnicas e administrativas visando otimizar a execução de tarefas, elaboração de relatórios, análise de dados, mensurar performance e produtividade e contribuir para um ambiente melhor. Aplicando Inteligência de Negócios (Business Intelligence, BI) e Análises (Analytics). Atualmente está na área de Operações Comerciais de uma empresa multinacional do agronegócio. Tem interesse em análise e mineração de dados, técnicas de machine learning para variadas aplicações, como educação, finanças, saúde pública, serviços e indústrias. 

Bruno Samways dos, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Graduado em Engenharia de Produção com ênfase em Controle e Automação pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Ponta Grossa (UTFPR-PG), mestre em Engenharia de Produção pela mesma universidade e doutor em Engenharia de Produção e Sistemas pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). É professor efetivo do Departamento de Engenharia de Produção da Universidade Tecnológica Federal do Paraná do Campus Londrina (UTFPR - LD). É pesquisador líder do Grupo de Pesquisa em Otimização e Mineração de Dados (GPOMD), atuando na linha de pesquisa em mineração de dados, com ênfase em problemas de classificação e clusterização em diversas áreas. Tem interesse em modelos de otimização, técnicas de machine learning para variadas aplicações, como educação, saúde pública, serviços e indústrias.

Rafael Henrique Palma Lima, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Graduado em Ciência da Computação pela Universidade Estadual de Londrina (UEL) em 2004, obteve o título de Doutor em Engenharia de Produção pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) / Universidade de São Paulo (USP) em 2012. Atualmente é Professor Adjunto no Departamento de Engenharia de Produção da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR Campus Londrina). Atua como docente e pesquisador nas áreas de Logística e Gestão de Cadeias de Suprimentos, Gestão de Operações, Inteligência Computacional e Gestão da Qualidade. 

Published

2022-05-18