Análise, caracterização e otimização de materiais em equipamentos da indústria cimenteira

Este estágio insere-se no âmbito do Mestrado em Equipamentos e Sistemas Mecânicos e tem por objetivo aprofundar a formação do aluno em contexto de trabalho através da sua integração nas atividades de manutenção dos equipamentos mecânicos da Fábrica CIMPOR nomeadamente na otimização da fiabilidade dos equipamentos e no acompanhamento das atividades de manutenção. A CIMPOR pertencente à empresa SGPS – Cimentos de Portugal e dedica-se fundamentalmente à produção de cimento. A produção de cimento é um processo complexo face aos enormes desafios que decorrem da elevada exigência de qualidade imposta pelos mercados e do cumprimento de parâmetros tradicionais que caracterizam e justificam a contínua procura deste tipo material, tais como a resistência à compressão e à flexão bem como as características estéticas. As exigências de fabrico deste tipo de produto colocam-se não só ao nível da qualidade da matéria-prima utilizada, mas também em termos do funcionamento adequado de toda a linha de produção, revestindo-se de particular importância a manutenção de todos os equipamentos mecânicos. Neste contexto, e dadas as condições de funcionamento adversas a que operam, os equipamentos requerem frequentes e dispendiosas intervenções de manutenção o que constitui um elemento crítico na linha de produção. Para garantir a operacionalidade dos equipamentos utilizados nos processos produtivos a manutenção assume um papel determinante, influenciando de forma significativa não só o nível de qualidade dos bens produzidos bem como os custos de produção. Uma manutenção planeada, que atua no momento exato, maximizando os meios de produção, é por excelência o modelo ideal para a minimização dos custos de manutenção inerentes. Por um lado, maximizando a utilização dos equipamentos, por outro, minimizando os custos causados por paragens imprevistas ou mesmo por intervenções e substituições desnecessárias. Como tal, é de fundamental importância proceder à caracterização pormenorizada das propriedades mecânicas dos materiais que constituem os referidos equipamentos bem como equacionar a utilização de revestimentos dotados de determinadas especificidades de modo a controlar e/ou evitar o desgaste exagerado a que estão sujeitos.

Perdas em sistemas de abastecimento de água : INOVA - Cantanhede

O presente trabalho tem como base um estágio na entidade gestora INOVA-EM-S.A. a fim de reduzir a água não faturada. O estudo forcar-se-á especificamente nas perdas de água, às quais se dará uma maior importância às perdas reais. Este tema assume grande importância, notando-se cada vez mais, a consciência para este problema que afeta as entidades gestoras de todo o mundo. A nível nacional, a entidade reguladora - ERSAR define como principal alvo o valor de 20% de água não faturada, valor este que se tem revelado bastante inferior ao verificado para a realidade de várias entidades gestoras. Numa primeira fase, por forma a reduzir as perdas de água, será analisado todo o sistema de abastecimento de água do concelho de Cantanhede nomeadamente reservatórios, condutas, consumidores e os respetivos consumos. Posteriormente serão analisados todos os dados dos consumidores, bem como os das ZMCs presentes, resultando na elaboração de indicadores. Estes indicadores serão importantes para a tomada de decisão sobre qual ZMC intervir, e também aqui será essencial a análise dos caudais mínimos noturnos resultante do processo de telemetria. A escolha da zona de medição crítica será consequência dos valores referentes aos indicadores anteriormente referidos, assim como do tempo necessário para o estudo e todo o processo de atuação nesta ZMC. A ZMC (Bolho) escolhida será alvo de campanhas de deteção e intervenção, com a finalidade da redução das perdas reais, entretanto, paralelamente a este processo, será revisto todo o parque de contadores procedendo à verificação e mesmo à substituição de alguns contadores, combatendo assim parte das perdas aparentes. Estes processos serão acompanhados com a monitorização constante permitindo assim a verificação das medidas tomadas. Posteriormente serão abandonadas as intervenções, dando lugar a intervenções pontuais a realizar apenas quando necessário, mantendo a monitorização constante durante este período. Verificou-se que os indicadores, bem como os caudais mínimos noturnos subiram de forma considerável. Mais tarde será realizada uma nova campanha de deteção de fugas, desta vez não tão exaustiva como a anterior. Esta campanha será realizada com vista a analisar o estado da ZMC depois de realizado todo este processo exaustivo de intervenções. Como resultado desta segunda campanha serão identificados novos locais com roturas, locais que anteriormente na primeira campanha não foram destacados como locais a intervir por não apresentarem indícios de rotura ou fuga de água.

Desenvolvimento de um sistema de qualificação de TCA em solução aquosa por voltametria

A garantia da qualidade de produtos alimentares constitui um requisito fundamental no setor alimentar pelo que, na última década se tem assistido à intensificação do desenvolvimento e otimização de processos de controlo. O setor vinícola, em particular, tem essa permanente preocupação em relação à presença de contaminantes que possam conferir ao vinho outras características organoléticas consideradas como defeitos, nomeadamente, o 2,4,6-tricloroanisol (TCA). A presença de TCA no vinho, atribuída à migração a partir de rolhas de cortiça contaminadas com TCA, tem sido apontada como responsável pela ocorrência do referido defeito organolético do vinho, conhecido como “cheiro/gosto a mofo” ou “gosto a rolha”, o qual tem levado a perdas económicas bastante elevadas no setor vinícola mundial. O limite humano para a sua deteção sensorial é inferior a 5 ng/L, pelo que uma concentração reduzida de TCA no vinho é facilmente detetada pelo consumidor. Por este motivo, é de grande relevância para a indústria corticeira, nomeadamente para a indústria de produção de rolhas de cortiça para o engarrafamento de vinho, conseguir identificar a presença deste composto na rolha antes da sua utilização ou ainda nas pranchas de cortiça usadas na produção de rolhas, de modo a poderem ser implementadas medidas corretivas que permitam eliminar ou reduzir o teor de TCA nas mesmas, evitando assim a contaminação futura do vinho engarrafado. Diversas técnicas são utilizadas para detetar a presença do TCA no vinho ou em rolhas, sendo de especial relevância as baseadas em cromatografia gasosa com deteção por espectrometria de massa. Contudo, estas técnicas analíticas capazes de detetar e quantificar níveis de TCA da ordem dos ng/L, são em geral dispendiosas, requerendo equipamentos analíticos caros e pessoal técnico altamente qualificado, não sendo portáteis e por isso dificilmente aplicáveis in-situ, necessitando de um pré-tratamento das amostras complexo com a finalidade de extrair o TCA e concentrá-lo para posterior quantificação. Assim, este procedimento de deteção de TCA, tido como método de referência, não é uma solução economicamente viável para grande parte das pequenas e médias empresas corticeiras, sendo apenas aplicável a um reduzido número de amostras, o que limita a real deteção de contaminações de TCA na cortiça e nas rolhas fabricadas. Neste trabalho, utilizou-se a técnica de voltametria cíclica para detetar TCA na água de cozedura de pranchas de cortiça utilizadas para a produção de rolhas para engarrafamento de vinho. As análises foram realizadas à temperatura ambiente, em menos de 15 minutos, com reduzido uso de solventes orgânicos e sem qualquer pré-tratamento da amostra. A técnica proposta apresenta limites de deteção de 0,31 0,01 ng/L e de quantificação de 0,95 0,05 ng/L inferiores ao limiar de deteção humano. Ensaios realizados em soluções não contaminadas com TCA permitiram quantificar uma concentração de TCA da ordem do referido limite de quantificação (1,0 0,2 ng/L), o que confirma o desempenho satisfatório da metodologia proposta. Por outro lado, o método apresentou uma repetibilidade satisfatória (valores inferiores a 3%) quando aplicado a amostras reais de água de cozedura das pranchas de cortiça obtidas no processo industrial de produção de rolhas. Verificou-se ainda que os teores de TCA nas amostras aquosas determinados pela técnica proposta são concordantes com os obtidos por GC-MS (coeficiente de correlação igual a 0,98), o que confirma a precisão satisfatória da metodologia proposta. Assim, uma vez que esta nova abordagem é um método rápido, de baixo custo, portátil e de fácil utilização, pode ser visto como uma ferramenta alternativa e útil para aplicações industriais in-situ, permitindo a deteção de TCA numa fase inicial da produção de rolhas de cortiça. Esta técnica pode contribuir para a implementação mais eficaz de procedimentos de segregação da cortiça contaminada com o intuito de reduzir ou evitar futuras contaminações de vinho engarrafado com TCA.

Otimização de injeção sobre tecidos pré-impregnados

A otimização é aplicada constantemente como método de aperfeiçoamento, desde os problemas quotidianos, aos problemas mais complexos de matemática e engenharia. A Natureza há milhões de anos que aplica eficazmente otimização em todos os seus ínfimos sistemas de forma a manter o equilíbrio. Estes processos naturais de aperfeiçoamento serviram de inspiração a diversos autores para o desenvolvimento de algoritmos de otimização. Quatro algoritmos bio-inspirados, na sua forma de otimização mono-objetivo e um algoritmo multi-objetivo são utilizados para efetuar otimização do problema do ciclo de injeção. A indústria dos moldes como conhecida pioneira no desenvolvimento tecnológico, necessita de constante aperfeiçoamento e otimização dos seus processos. A redução do tempo de ciclo é um dos principais focos de otimização pois determina fortemente o custo da peça a produzir. A procura de novos conceitos de injeção, em que se pretende produzir peças com gradientes funcionais, levaram à criação de uma nova ferramenta molde para o processamento de tecidos pré impregnados com polímero (prepreg). A introdução de novas etapas no ciclo de injeção, criaram a necessidade de uma nova formulação, de forma a modelar o processamento dos prepregs. A otimização efetuada pelos algoritmos bio-inspirados à nova formulação pretende minimizar o tempo de ciclo e obter parâmetros de processamento ideais, tais como as dimensões ideais dos canais de alimentação temperaturas e pressões de processamento. A otimização mono-objetivo tem um único objetivo, a minimização do tempo de ciclo. A otimização multi-objetivo tem como objetivos a minimização do tempo de ciclo, da queda de pressão e volume de abastecimento. Para que o princípio da sobre moldação fosse aplicado a esta nova técnica de processamento, são apresentados os métodos existentes, para que se possa criar um paralelismo e prever a adesão do polímero ao tecido. Da mesma forma é apresentado o estudo efetuado sobre a compatibilidade de materiais e as suas condições de processamento. Como resultado final, surge a ferramenta que permite a sobre-moldação, ou seja, o molde projetado, respeitando as dimensões e parâmetros obtidos pelo melhor resultado dos algoritmos mono-objetivo.

Gestão de transportes urbanos coletivos: utilização de modelos de otimização

A sustentabilidade das organizações empresariais deve constar sempre do pensamento económico-social, merecendo particular acuidade a situação das organizações portugueses públicas de transportes, que têm sido atualmente, neste propósito, bastante questionadas, especialmente devido ao estado das finanças públicas nacionais, tornando-se portanto urgente melhorar a sua gestão. Ao longo deste documento, apresenta-se um contributo para a consecução deste desiderato, discutindo-se diferentes modelos de otimização que poderão ser aplicados a este setor, sendo um destes modelos materializado num estudo de caso. Esta otimização deverá contribuir para uma melhoria na gestão destas organizações, tornando-as mais eficientes e mais eficazes, com reflexos nos seus resultados operacionais.