Experiências de uma comunidade de prática sobre desenvolvimento de produtos: iniciativas e tecnologia promovendo aprendizagem e criação de conhecimentos

O processo de desenvolvimento de produto é reconhecido pela literatura como sendo de importância estratégica, mas, apesar disso, existe uma grande dificuldade para se gerenciar este processo, devido a existência de diversas visões parciais sobre sua abrangência e importância, as quais dificultam a integração entre os profissionais que atuam nessa área. No campo de ensino e pesquisa esse fenômeno também ocorre, pois o desenvolvimento de produtos é tratado de maneira incompleta pelas diferentes áreas de conhecimento especializado, criando visões parciais que apresentam linguagem e características próprias, as quais dificultam um entendimento comum dos aspectos desse processo. Para enfrentar esta situação, esse trabalho apresenta a experiência de grupos de pesquisa que formaram uma comunidade de prática em desenvolvimento de produtos, chamada PDPNet (Product Development Process Network), visando minimizar essas visões parciais. Para isso, os membros de tal comunidade envolveram-se no desenvolvimento de iniciativas e atividades conjuntas e têm a sua disposição um portal de conhecimentos para favorecer a sinergia entre os membros, apoiando o ambiente voltado à cooperação e facilitando a troca e criação de conhecimentos, o que é objetivo primordial de uma comunidade de prática. Este trabalho visa relatar e analisar criticamente as características principais da PDPNet, enfocando sua formação, estabelecimento, gestão das iniciativas e atividades para criação de conhecimentos, bem como a tecnologia de informação utilizada. Com esse trabalho, espera-se divulgar essa experiência para o meio acadêmico e empresarial interessado, de forma que suas práticas possam ser propagadas e as dificuldades consideradas. Além disso, espera-se que a análise crítica permita obter subsídios para que seus principais benefícios e dificuldades possam ser identificados e tratados pelos gestores da comunidade.

Desenvolvimento de um controlador preditivo estocástico para processos da indústria química.

O sucesso de estratégias de controle preditivo baseado em modelo (MPC, na sigla em inglês) tanto em ambiente industrial quanto acadêmico tem sido marcante. No entanto, ainda há diversas questões em aberto na área, especialmente quando a hipótese simplificadora de modelo perfeito é abandonada. A consideração explícita de incertezas levou a importantes progressos na área de controle robusto, mas esta ainda apresenta alguns problemas: a alta demanda computacional e o excesso de conservadorismo são questões que podem ter prejudicado a aplicação de estratégias de controle robusto na prática. A abordagem de controle preditivo estocástico (SMPC, na sigla em inglês) busca a redução do conservadorismo através da incorporação de informação estatística dos ruídos. Como processos na indústria química sempre estão sujeito a distúrbios, seja devido a diferenças entre planta e modelo ou a distúrbios não medidos, está técnica surge como uma interessante alternativa para o futuro. O principal objetivo desta tese é o desenvolvimento de algoritmos de SMPC que levem em conta algumas das especificidades de tais processos, as quais não foram adequadamente tratadas na literatura até o presente. A contribuição mais importante é a inclusão de ação integral no controlador através de uma descrição do modelo em termos de velocidade. Além disso, restrições obrigatórias (hard) nas entradas associadas a limites físicos ou de segurança e restrições probabilísticas nos estados normalmente advindas de especificações de produtos também são consideradas na formulação. Duas abordagens foram seguidas neste trabalho, a primeira é mais direta enquanto a segunda fornece garantias de estabilidade em malha fechada, contudo aumenta o conservadorismo. Outro ponto interessante desenvolvido nesta tese é o controle por zonas de sistemas sujeitos a distúrbios. Essa forma de controle é comum na indústria devido à falta de graus de liberdade, sendo a abordagem proposta a primeira contribuição da literatura a unir controle por zonas e SMPC. Diversas simulações de todos os controladores propostos e comparações com modelos da literatura são exibidas para demonstrar o potencial de aplicação das técnicas desenvolvidas.