Modelação e análise de um sistema flexível de produção

A modelação dos sistemas industriais apresenta para as organizações uma vantagem estratégica no domínio do estudo dos seus processos produtivos. Através da modelação será possível aumentar o conhecimento sobre os sistemas podendo permitir, quando possível, melhorias na gestão e planeamento da produção. Este conhecimento poderá permitir também um aumento da eficiência dos processos produtivos, através da melhoria ou eliminação das principais perdas detetadas no processo. Este trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento e validação de uma ferramenta de modelação, previsão e análise para sistemas produtivos industriais, tendo em vista o aumento do conhecimento sobre estes. Para a execução e desenvolvimento deste trabalho, foram utilizadas e desenvolvidas várias ferramentas, conceitos, metodologias e fundamentos teóricos conhecidos da bibliografia, como OEE (Overall Equipment Effectiveness), RdP (Redes de Petri), Séries Temporais, Kmeans, ou SPC (Statistical Process Control). A ferramenta de modelação, previsão e análise desenvolvida e descrita neste trabalho, mostrou-se capaz de auxiliar na deteção e interpretação das causas que influenciam os resultados do sistema produtivo e originam perdas, demonstrando as vantagens esperadas. Estes resultados foram baseados em dados reais de um sistema produtivo.

Modelação térmica e hidrodinâmica de condensadores para aplicação em sistema de recuperação de energia térmica de veículos automóveis

A recuperação da energia térmica do escape afigura-se como uma vertente com importância relevante para o aumento da eficiência energética dos motores de combustão interna, tendo benefícios em termos económicos e ambientais. O presente trabalho centra-se no estudo e dimensionamento do condensador a integrar num sistema de ciclo de Rankine, tendo-se optado pela seleção de um permutador de placas do tipo “chevron”. O permutador para efeitos de cálculo é dividido em três zonas distintas: i) pré-arrefecedor; ii) condensador e iii) sub-arrefecedor. O presente estudo apresenta uma revisão bibliográfica alargada para o coeficiente de transferência de calor por convecção e perda de carga associada ao escoamento. Para cada zona do permutador são utilizados três fluidos de trabalho distintos: água, etanol e R245fa. Para o fluido refrigerante considerou-se água. Tendo em conta a revisão bibliográfica efetuada, foram implementados modelos para a perda de carga e para a transferência de calor no permutador, atendendo à seleção do fluido de trabalho e ao fluido refrigerante. Os resultados obtidos permitiram verificar que a utilização do fluido de trabalho água, conduz a um condensador mais compacto. Por último é efetuada a otimização do sistema, mediante alteração da temperatura de funcionamento do permutador. Os resultados permitiram verificar a diminuição da temperatura de saída do fluido refrigerante possibilita: i) uma redução do volume do permutador; ii) uma diminuição da perda de carga associada.

Desenho e Análise de Processo de Candidatura ao P.2020: estudo de caso via CTC/GP, do IPL

Melhorar o desempenho organizacional, através do (re)desenho dos processos de negócios, é uma premente e desafiadora questão para promover a eficiência e eficácia organizacional. O presente trabalho aborda a Gestão de Processos de Negócio e conceitos que lhe estão subjacente, enquanto ferramenta ao dispor da gestão para planear, modelar, executar, analisar, controlar e melhorar o operacional do processo. Para tal, recorreu-se a um estudo de caso, realizado no Centro de Transferência e Valorização de Conhecimento e Gabinete de Projetos (CTC/GP), do Instituto Politécnico de Leiria (IPL), referente ao processo de candidatura de projetos em co-promoção, no novo quadro comunitário. A escolha deste estudo de caso prendeu-se com o facto de o CTC/GP ser uma unidade orgânica do IPL que, entre outras atividades, articula a academia com o tecido empresarial da região de Leiria, contribuindo para a criação de uma economia de valor acrescentado, suportada por produtos exportáveis e competitivos ao nível da qualidade. Por outro lado, o processo de candidatura de projetos em co-promoção é um processo de grande rendibilidade para o instituto. A grande contribuição deste trabalho foi, por um lado, munir a equipa de um fluxograma do supra citado processo, numa ferramenta de fácil utilização e premiável às mudanças de paradigma e, por outro, apresentar várias questões de partida para investigações futuras.

Desafios 2012: a noção de número racional em alunos do 4º ano de escolaridade

Com este estudo pretendi perceber as estratégias e dificuldades que persistem em alunos que supostamente terão sido alvo de um trabalho com números racionais nos primeiros anos de escolaridade, mais concretamente perceber a noção de partilha equitativa, bem como de comparação de frações dos referidos alunos. Decorre do referido objetivo as seguintes questões de investigação: (1) Que estratégias e dificuldades apresentam os alunos na resolução de situações de partilha equitativa? (2) Que estratégias e dificuldades apresentam os alunos na comparação de números racionais? Para atingir o objetivo pretendido recorri a uma investigação de cariz interpretativo, abordagem essencialmente qualitativa e pesquisa documental, pelo que analisei as provas de Matemática realizadas por 1330 alunos de 21 agrupamentos do Distrito de Leiria, no âmbito do concurso “DESAFIOS 2012”, mais concretamente as respostas dadas a uma tarefa relativa aos números racionais. De salientar que os alunos que participaram no concurso “DESAFIOS 2012”, frequentaram o 1.º ciclo do ensino básico, já no âmbito da entrada em vigor do Programade Matemática do Ensino Básico - PMEB (ME, 2007). Os resultados levam a concluir que uma das estratégias mais usada é o recurso à modelação da tarefa para a partilha equitativa das sandes, bem como formas intuitivas de pensamento para a comparação de frações. As dificuldades prendem-se essencialmente com a modelação da tarefa e identificação das quantidades envolvidas, bem como o recurso ao pensamento diferencial para a comparação das frações.

Moldes de injeção com desenroscamento automático: casos de estudo

O fabrico de componentes em plástico pode apresentar várias vantagens relativamente aos materiais metálicos e cerâmicos. Podem ser processados em quantidades relativamente elevadas e a baixo custo, no entanto, estes componentes em plástico têm baixa resistência e são sensíveis à temperatura. O desenvolvimento e o fabrico de moldes de injeção é uma área importante em que são utilizados softwares de modelação e simulação, bem como, tecnologias avançadas de fabrico (equipamentos de 5 eixos de alta velocidade, tanto de maquinação como de electroerosão) e tecnologias convencionais de maquinação e montagem. O projeto de moldes é naturalmente uma área extremamente importante na obtenção das peças plásticas, de acordo com o pretendido pelo cliente, com tempos de ciclo de moldação adequados e dimensionado para o número de peças pretendidas. O objetivo final deste trabalho foi o de desenvolver e fabricar dois moldes de desenroscamento automático, com recurso ao software de modelação Topsolid e ao software de simulação Moldflow. Foi possível também, obter peças plásticas no material POM, material escolhido pelo cliente, dentro dos critérios dimensionais, estruturais e tempos de ciclo de injeção pretendidos pelo cliente.

Influência das paredes de alvenaria e das paredes resistentes em pórticos de betão armado sujeitos à ação sísmica

O sismo é uma das catástrofes naturais mais prejudiciais e fatais para o ser humano. Nos últimos anos, este fenómeno natural foi responsável pela morte de milhares de pessoas e pelo colapso de incontáveis edifícios e obras de arte. É prática corrente dos projetos de estruturas porticadas de betão armado desprezar a contribuição dos painéis de alvenaria de enchimento no comportamento e resposta sísmica destas estruturas, assumindo que se está do lado da segurança. Contudo, apesar deste procedimento ser conservativo para o caso das ações verticais, tal não se pode afirmar no caso de ações horizontais, das quais faz parte a ação sísmica. Assim, o presente trabalho tem como objetivo principal analisar numericamente a influência dos painéis de alvenaria de enchimento e das paredes resistentes em edifícios de betão armado, sujeitos à ação sísmica. Sismos recentes têm mostrado inúmeras fragilidades dos edifícios de betão armado. As principais causas são as pormenorizações de armaduras inadequadas, deficiente confinamento do betão, reduzida capacidade resistente das seções, e principalmente as irregularidades de rigidez e massa em altura e em planta. A incorreta construção inerente às paredes de alvenaria é responsável por estas mesmas irregularidades que têm provocado inúmeros danos nas construções, dos quais se destacam os mecanismos de soft-storey. Neste trabalho foram selecionados três edifícios casos de estudo com o intuito de dar resposta ao objetivo deste trabalho. Estes edifícios, alvo de estudos anteriores do LNEC, foram transformados em nove modelos diferentes cada, de forma a ser avaliada a influência das paredes de alvenaria e também do sistema estrutural. Foi usada a ferramenta de cálculo SeismoStruct, tendo sido efetuadas modelações numéricas de forma a realizar várias análises não lineares estáticas e dinâmicas. No final são apresentados e analisados os resultados decorrentes das análises.