Deteção e previsão de falhas em equipamentos de produção industrial

As empresas nacionais deparam-se com a necessidade de responder ao mercado com uma grande variedade de produtos, pequenas séries e prazos de entrega reduzidos. A competitividade das empresas num mercado global depende assim da sua eficiência, da sua flexibilidade, da qualidade dos seus produtos e de custos reduzidos. Para se atingirem estes objetivos é necessário desenvolverem-se estratégias e planos de ação que envolvem os equipamentos produtivos, incluindo: a criação de novos equipamentos complexos e mais fiáveis, alteração dos equipamentos existentes modernizando-os de forma a responderem às necessidades atuais e a aumentar a sua disponibilidade e produtividade; e implementação de políticas de manutenção mais assertiva e focada no objetivo de “zero avarias”, como é o caso da manutenção preditiva. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho consiste na previsão do instante temporal ótimo da manutenção de um equipamento industrial – um refinador da fábrica de Mangualde da empresa Sonae Industria, que se encontra em funcionamento contínuo 24 horas por dia, 365 dias por ano. Para o efeito são utilizadas medidas de sensores que monitorizam continuamente o estado do refinador. A principal operação de manutenção deste equipamento é a substituição de dois discos metálicos do seu principal componente – o desfibrador. Consequentemente, o sensor do refinador analisado com maior detalhe é o sensor que mede a distância entre os dois discos do desfibrador. Os modelos ARIMA consistem numa abordagem estatística avançada para previsão de séries temporais. Baseados na descrição da autocorrelação dos dados, estes modelos descrevem uma série temporal como função dos seus valores passados. Neste trabalho, a metodologia ARIMA é utilizada para determinar um modelo que efetua uma previsão dos valores futuros do sensor que mede a distância entre os dois discos do desfibrador, determinando-se assim o momento ótimo da sua substituição e evitando paragens forçadas de produção por ocorrência de uma falha por desgaste dos discos. Os resultados obtidos neste trabalho constituem uma contribuição científica importante para a área da manutenção preditiva e deteção de falhas em equipamentos industriais.

Evaluation of dynamic pass-through of carbon prices into electricity prices – a cointegrated VECM analysis

This paper addresses the impact of the CO2 opportunity cost on the wholesale electricity price in the context of the Iberian electricity market (MIBEL), namely on the Portuguese system, for the period corresponding to the Phase II of the European Union Emission Trading Scheme (EU ETS). In the econometric analysis a vector error correction model (VECM) is specified to estimate both long–run equilibrium relations and short–run interactions between the electricity price and the fuel (natural gas and coal) and carbon prices. The model is estimated using daily spot market prices and the four commodities prices are jointly modelled as endogenous variables. Moreover, a set of exogenous variables is incorporated in order to account for the electricity demand conditions (temperature) and the electricity generation mix (quantity of electricity traded according the technology used). The outcomes for the Portuguese electricity system suggest that the dynamic pass–through of carbon prices into electricity prices is strongly significant and a long–run elasticity was estimated (equilibrium relation) that is aligned with studies that have been conducted for other markets.

Intelligent decision making in electricity markets: simulated annealing Q-Learning

Electricity markets are complex environments, involving a large number of different entities, playing in a dynamic scene to obtain the best advantages and profits. MASCEM is a multi-agent electricity market simulator to model market players and simulate their operation in the market. Market players are entities with specific characteristics and objectives, making their decisions and interacting with other players. MASCEM is integrated with ALBidS, a system that provides several dynamic strategies for agents’ behavior. This paper presents a method that aims at enhancing ALBidS competence in endowing market players with adequate strategic bidding capabilities, allowing them to obtain the higher possible gains out of the market. This method uses a reinforcement learning algorithm to learn from experience how to choose the best from a set of possible actions. These actions are defined accordingly to the most probable points of bidding success. With the purpose of accelerating the convergence process, a simulated annealing based algorithm is included.

Edifícios altos – problemas associados e análise estrutural de um caso prático

Com a presente dissertação pretende-se analisar alguns dos problemas associados aos edifícios altos, na fase de projeto, bem como compilar um conjunto de informações e conhecimentos científicos sobre a área abordada. São descritas algumas soluções de sistemas estruturais possíveis de idealizar para edifícios altos. Posteriormente, tendo por base um projeto de estruturas de um edifício com 25 pisos localizado em Luanda, capital de Angola, o objetivo consistiu em analisar estática e dinamicamente o seu comportamento quando solicitado fundamentalmente pelas ações do vento e dos sismos. A análise estrutural foi realizada com recurso a dois softwares de cálculo automático, nomeadamente, o Cypecad e o Robot Structural Analysis Professional e pelos métodos preconizados no Regulamento de Segurança e Ações para estruturas de edifícios e pontes e o Eurocódigo 8 – “Projeto de estruturas para resistência aos sismos”. Aborda-se a temática do faseamento construtivo, assunto que revela algumas limitações dos programas de cálculo utilizados, sendo descrito um método simplificado para prever os seus efeitos em termos de dimensionamento final. Os resultados obtidos permitiram avaliar o bom comportamento da estrutura no que respeita ao cumprimento dos estados limites últimos e de serviço. Conclui-se que o sistema estrutural adotado no modelo em estudo se encontra bem dimensionado relativamente ao colapso e à limitação de danos.

Simulation and dynamics of freeway traffic

This paper presents the new package entitled Simulator of Intelligent Transportation Systems (SITS) and a computational oriented analysis of traffic dynamics. The SITS adopts a microscopic simulation approach to reproduce real traffic conditions considering different types of vehicles, drivers and roads. A set of experiments with the SITS reveal the dynamic phenomena exhibited by this kind of system. For this purpose a modelling formalism is developed that embeds the statistics and the Laplace transform. The results make possible the adoption of classical system theory tools and point out that it is possible to study traffic systems taking advantage of the knowledge gathered with automatic control algorithms. A complementary perspective for the analysis of the traffic flow is also quantified through the entropy measure.

The Port as a “Non Consensual” Organisation: An IC Management Perspective

This paper addresses a gap in the literature concerning the management of Intellectual Capital (IC) in a port, which is a network of independent organizations that act together in the provision of a set of services. As far as the authors are aware, this type of empirical context has been unexplored when regarding knowledge management or IC creation/destruction. Indeed, most research in IC still focus on individual firms, despite the more recent interest placed on the analysis of macro-level units such as regions or nations. In this study, we conceptualise the port as meta-organisation, which has the generic goal of economic development, both for itself and for the region where it is located. It provides us with a unique environment due to its complexity as an “organisation” composed by several organisations, connected by interdependency relationships and, typically, with no formal hierarchy. Accordingly, actors’ interests are not always aligned and in some situations their individual interests can be misaligned with the collective goals of the port. Moreover, besides having their own interests, port actors also have different sources of influence and different levels of power, which can impact on the port’s Collective Intellectual Capital (CIC). Consequently, the management of the port’s CIC can be crucial in order for its goals to be met. With this paper we intend to discuss how the network coordinator (the port authority) manages those complex relations of interest and power in order to develop collaboration and mitigate conflict, thus creating collective intellectual assets or avoiding intellectual liabilities that may emerge for the whole port. The fact that we are studying complex and dynamic processes, about which there is a lack of understanding, in a complex and atypical organisation, leads us to consider the case study as an appropriate method of research. Evidence presented in this study results from preliminary interviews and also from document analysis. Findings suggest that alignment of interests and actions, at both dyadic and networking levels, is critical to develop a context of collaboration/cooperation within the port community and, accordingly, the port coordinator should make use of different types of power in order to ensure that port’s goals are achieved.

A Fractional Perspective to the Bond Graph Modelling of World Economies

Inspired in dynamic systems theory and Brewer’s contributions to apply it to economics, this paper establishes a bond graph model. Two main variables, a set of inter-connectivities based on nodes and links (bonds) and a fractional order dynamical perspective, prove to be a good macro-economic representation of countries’ potential performance in nowadays globalization. The estimations based on time series for 50 countries throughout the last 50 decades confirm the accuracy of the model and the importance of scale for economic performance.

Implementação de ações estratégicas: participação dos alunos na vida da escola

O presente trabalho de projeto resulta de um estudo dos espaços de participação, dos alunos dos 2.º e 3.º ciclo do ensino básico, na vida da escola, permitindo a construção de um dispositivo de intervenção, que pretende implementar ações estratégicas que visem a ampliação desses espaços de participação. O seu desenvolvimento teórico assenta na necessidade da revitalização da cultura democrática participativa, através de uma maior e melhor participação. Neste campo, a escola, como lugar de interação quotidiana dos seus alunos, tem um papel importante a desempenhar na capacitação de uma participação ativa. Para tal urge a necessidade de implementação de ações estratégicas, em coerência com os documentos estruturantes da organização e de todos os seus órgãos de administração e gestão, de forma a instituir a mudança e a inovação na cultura de trabalho como um dos aspetos chave para o sucesso organizacional da escola. O trabalho de projeto foi realizado numa escola pública dos 2.º e 3.º ciclos e a amostra do estudo, foi composta por 401 alunos dos 2.º e 3.º ciclos e 31 professores Diretores de Turma. Os instrumentos de recolha de dados foram dois inquéritos por questionário, um para aplicar aos alunos, e outro aos Diretores de Turma, e a análise de conteúdo dos documentos orientadores da escola. Os resultados mostraram que os alunos possuem uma débil participação na vida da escola, quer ao nível dos documentos orientadores, quer na sua representação nos diferentes órgãos. No plano de ação, é apresentado um conjunto de propostas, que pretendem constituir-se como um dispositivo para colmatar esta debilidade.