Selection Constructive based Hyper-heuristic for Dynamic Scheduling

A função de escalonamento desempenha um papel importante nos sistemas de produção. Os sistemas de escalonamento têm como objetivo gerar um plano de escalonamento que permite gerir de uma forma eficiente um conjunto de tarefas que necessitam de ser executadas no mesmo período de tempo pelos mesmos recursos. Contudo, adaptação dinâmica e otimização é uma necessidade crítica em sistemas de escalonamento, uma vez que as organizações de produção têm uma natureza dinâmica. Nestas organizações ocorrem distúrbios nas condições requisitos de trabalho regularmente e de forma inesperada. Alguns exemplos destes distúrbios são: surgimento de uma nova tarefa, cancelamento de uma tarefa, alteração na data de entrega, entre outros. Estes eventos dinâmicos devem ser tidos em conta, uma vez que podem influenciar o plano criado, tornando-o ineficiente. Portanto, ambientes de produção necessitam de resposta imediata para estes eventos, usando um método de reescalonamento em tempo real, para minimizar o efeito destes eventos dinâmicos no sistema de produção. Deste modo, os sistemas de escalonamento devem de uma forma automática e inteligente, ser capazes de adaptar o plano de escalonamento que a organização está a seguir aos eventos inesperados em tempo real. Esta dissertação aborda o problema de incorporar novas tarefas num plano de escalonamento já existente. Deste modo, é proposta uma abordagem de otimização – Hiper-heurística baseada em Seleção Construtiva para Escalonamento Dinâmico- para lidar com eventos dinâmicos que podem ocorrer num ambiente de produção, a fim de manter o plano de escalonamento, o mais robusto possível. Esta abordagem é inspirada em computação evolutiva e hiper-heurísticas. Do estudo computacional realizado foi possível concluir que o uso da hiper-heurística de seleção construtiva pode ser vantajoso na resolução de problemas de otimização de adaptação dinâmica.

Rede de Calor – Uma Solução a Biomassa para um Complexo de Hóteis

O recurso às energias renováveis é na actualidade um tema que atinge um grau de importância primordial face á crescente preocupação com o meio ambiente e o impacto negativo, que a produção de energia com base em combustíveis fósseis tem. Esta importância aliada a uma tendência cada vez maior para a criação de soluções de produção sustentável de energia, tem obrigado ao desenvolvimento desta vertente do sector energético e ao estudo e consequentemente implementação de soluções integradas que permitam uma economia competitiva. Os hotéis, sendo estabelecimentos comerciais que desenvolvem uma actividade que envolve, na generalidade, um nível de consumo energético considerável para garantir os seus serviços básicos de acomodação e lazer, tornam-se por excelência alvos primordiais no que concerne ao seu elevado potencial de poupança de energia. O ramo da hotelaria, dada a sua especificidade e a natureza dos edifícios que comporta, torna-os em excelentes candidatos para análise e optimização energética, e como tal um alvo de negócio para as empresas de comercialização de poupanças energéticas. As empresas dedicadas aos serviços de energia são conhecidas por ESCO (Energy Service Company ou Energy Savings Company). A sua actividade tem por base apresentar soluções de energia, nomeadamente a implementação de projectos de poupança energética que podem englobar produção, conservação e fornecimento de energia, bem como gestão de risco associada. O objectivo principal é apresentar soluções de optimização e eficiência energética levando á sua implementação em casos reais de exploração em edifícios ou sectores específicos, rentabilizando o investimento e partilhando o lucro dessa rentabilização com os clientes. No caso específico dos hotéis, mais concretamente um complexo de hotéis, como o estudado neste trabalho, esta análise pretende elaborar uma caracterização das necessidades energéticas do sector e apresentar um conjunto de soluções energéticas adequadas à realidade hoteleira. É também objecto de análise, toda a aproximação de um modelo de negócio energético a explorar por uma ESCO. O presente trabalho, realizado no âmbito da parceria entre a Gebio e a Confraria do Bom Jesus, tem por objectivo demonstrar as bases do contracto de performance entre uma empresa ESCO (Gebio – empresa concessionária do projecto) e um complexo de hotéis (constituído pelo Hotel do Lago, Hotel do Parque e Hotel do Templo), com vista a optimizar os consumos energéticos para a produção de energia térmica capaz de corresponder às necessidades do complexo. Foi desenvolvido um estudo completo das necessidades térmicas do complexo, com vista a projectar uma solução integrada de produção de energia térmica, com recurso a uma caldeira de biomassa, para os hotéis. Foi realizado um levantamento extensivo dos consumos e custos energético do complexo, nomeadamente para as águas quentes sanitárias. Desta análise obtiveram-se os custos reais do sistema e com os mesmos foi possível, numa primeira fase, elaborar os diversos projectos, hidráulico, eléctricos e civil, de forma a se definir a solução base e quais os orçamentos previstos para a instalação de um sistema de produção a biomassa, e numa segunda fase foi estudada a viabilidade da assinatura de um contracto de performance entre a ESCO e o complexo de hotéis.

Integração de Sistemas de Gestão da Qualidade, Ambiente e Segurança

Analisando numa perspectiva mais ampla, esta Tese/Dissertação deverá ser uma ferramenta de apoio a quem necessite de implementar e integrar sistemas de gestão normalizados. Seguindo uma abordagem empresarial, visa ajudar os praticantes de uma filosofia Kaizen, a melhorar continuamente, acrescentando valor às suas organizações, através de um conjunto de estratégias e técnicas de carácter prático. Em termos mais específicos, o objectivo foi apresentar um caso prático onde se aplicassem essas mesmas ferramentas. O case-study incidiu na análise da implementação da certificação integrada da Qualidade, Ambiente e Segurança na Divisão de Equipamento Industrial da Toyota Caetano Portugal. Esta tese/dissertação retrata a implementação teórica e prática do SIG QAS, aplicando os requisitos definidos pela TMHE (Toyota Material Handeling Europe), entre os quais o TPS (Toyota Production System), Kaizen, Toyota Way, Elimination of Waste, Gemba, JIT, Genchi Genbutsu, etc. Os resultados obtidos foram positivos por várias razões. Por ter conseguido elaborar um documento simples de entender, com sugestões de fácil aplicação futura e porque as propostas resultantes do case-study permitirão à TCAP - DEI a promoção da qualidade, a eliminação do desperdício, a completa satisfação dos clientes pela análise, antecipação das suas necessidades e expectativas e pelo cumprimento dos requisitos legais Ambientais e de Segurança aplicáveis, adoptando boas práticas ambientais e de prevenção de acidentes. Temos assim o comprometimento de que esta Tese/Dissertação contribuirá de forma inabalável para o principal desígnio, de assegurar a melhoria contínua do desempenho, garantindo a sustentabilidade da Organização.

Lean production in the precast concrete components’ industry

Proceedings IGLC-19, July 2011, Lima, Perú

Adapter module for self-learning production systems

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica, Sistemas e Computadores

Polyhydroxyalkanoates production by photosynthetic mixed cultures

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are natural biologically synthesized polymers that have been the subject of much interest in the last decades due to their biodegradability. Thus far, its microbial production is associated with high operational costs, which increases PHA prices and limits its marketability. To address this situation, this thesis’ work proposes the utilization of photosynthetic mixed cultures (PMC) as a new PHA production system that may lead to a reduction in operational costs. In fact, the operational strategies developed in this work led to the selection of PHA accumulating PMCs that, unlike the traditional mixed microbial cultures, do not require aeration, thus permitting savings in this significant operational cost. In particular, the first PHA accumulating PMC tested in this work was selected under non-aerated illuminated conditions in a feast and famine regime, being obtained a consortium of bacteria and algae, where photosynthetic bacteria accumulated PHA during the feast phase and consumed it for growth during the famine phase, using the oxygen produced by algae. In this symbiotic system, a maximum PHA content of 20% cell dry weight (cdw) was reached, proving for the first time, the capacity of a PMC to accumulate PHA. During adaptation to dark/light alternating conditions, the culture decreased its algae content but maintained its viability, achieving a PHA content of 30% cdw. Also, the PMC was found to be able to utilize different volatile fatty acids for PHA production, accumulating up to 20% cdw of a PHA co-polymer composed of 3-hydroxybutyrate (3HB) and 3-hydroxyvalerate (HV) monomers. Finally, a new selective approach for the enrichment of PMCs in PHA accumulating bacteria was tested. Instead of imposing a feast and famine regime, a permanent feast regime was used, thus selecting a PMC that was capable of simultaneously growing and accumulating PHA, being attained a maximum PHA content of 60% cdw, the highest value reported for a PMC thus far. The results presented in this thesis prospect the utilization of cheap, VFA-rich fermented wastes as substrates for PHA production, which combined with this new photosynthetic technology opens up the possibility for direct sunlight illumination, leading to a more cost-effective and environmentally sustainable PHA production process.

Melhoria de desempenho da área de pintura numa empresa de mobiliário

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão Industrial

Controlo de qualidade e inspeção visual por imagem: definição de uma aplicação para registo de alterações e avaliação de desempenho

Dissertação de mestrado em Engenharia e Gestão da Qualidade

Análise e simulação da produção de moldes para injeção de plásticos

Dissertação de mestrado em Engenharia Industrial

Single line for assembly just-in-sequence multiple models

Programa Doutoral em Líderes para as Indústrias Tecnológicas

Industrial districts, innovation and I-district

The I-district effect hypothesis establishes the existence of highly intense innovation in Marshallian industrial districts due to the presence of external localization economies. However, industrial districts are characterized by specific manufacturing specializations in such a way that this effect could be due to these dominant specializations. The objective of this research is to test whether the effect is explained by the conditions of the territory or by the industrial specialization and to provide additional evidence of the existence and causes of the highly intense innovation in industrial districts (I-district effect). The estimates for Spain of a fixed effects model interacting territory and industry suggest that the high innovative performance of industrial districts is maintained across sectors whereas the industrial specialization behaves differently depending on the type of local production system in which it is placed. The I-district effect is related to the conditions of the territory more than to the industrial specialization. The territory is a key variable in explaining the processes of innovation and should be considered a basic dimension in the design of innovation and industrial policies.

Yield and fruit quality of apple from conventional and organic production systems

The objective of this study was to assess the yield and fruit quality of apple produced with a conventional and an organic production systems in Southern Brazil. The orchards consisted of alternate rows from 10 to 12-year old 'Royal Gala' and 'Fuji' apple trees on M.7 rootstocks, grown as slender spindles, on 4x6 m spacing. Eighteen apple trees of each cultivar and management system were randomly selected and assessed for nutrition, flowering, fruit set, yield, and fruit quality during two growing seasons (2002/2003 and 2003/2004). The organic management system resulted in lower concentrations of K, Mg, and N in leaves and fruits, and in smaller fruits for both cultivars, and lower fruit yield for 'Fuji' than from the conventional production system. For both cultivars, fruits from the organic orchard harvested at commercial maturity had a more yellowish skin background color, higher percentage of blush in the fruit skin, higher soluble solids content, higher density, higher flesh firmness, and higher severity of russet than fruits from the conventional orchard. Fruit from the organic orchard had lower titratable acidity in 'Royal Gala', and higher incidence of moldy core and lower incidence of watercore in 'Fuji', than fruit from the conventional orchard. A non-trained sensory panel detected no significant differences for fruit attributes of taste, flavor and texture between fruit from the production systems for either cultivar.

Kunnossapidon kehitysmalli sanomalehtipainon tuotannon luotettavuuden, tuottavuuden ja tuotteen laadun turvaamiseksi

Diplomityössä käsitellään ne toimet, jotka Esa Lehtipaino Oy:ssä tarvitsee tehdä kunnossapidon kehittämiseksi sanomalehtipainoprosessin kunnossapidossa. Työssä käytettiin luotettavuuskeskeisen ja kokonaisvaltaisen tuottavuuskeskeisen kunnossapidon strategioiden osia sekä PSK Standardisoinnin PSK 5705:2006standardin mukaista menetelmää määrittämään kunnossapidon kannalta tärkeimmät kohteet ja osa-alueet. PSK 5705:2006 on kunnonvalvonnan värähtelymittausten mittaustoiminnan suunnitteluun luotu standardi, jonka perusteella rakennettiin sanomalehtipainoprosessiin sopiva tuotantolaitteiston luokitusjärjestelmä. Luokituksenperusteella kohdennetaan kunnossapidon resurssit tuotantojärjestelmän luotettavuuden kannalta oikeisiin, tuottavimpiin kohteisiin. Tuotantohenkilöstön kunnossapitohenkilökunnalle tekemien vikailmoitusten välitykseen rakennettiin Microsoft Access -pohjainen Vikaloki-lomake. Kunnossapitotoiminnan kehityksen tuloksien seuraamiseksi määritettiin PSK 6201:2003 standardin mukainen tuotannon kokonaistehokkuutta kuvaava KNL-luku. KNL-luvusta luotiin ennuste kunnossapidon kehittämistarpeista regressioanalyysin avulla. Kehitysmalli esittää, että kohdeyrityksessä tulee toiminnan kehittäminen aloittaa päivittämällä tietokonepohjainen toiminnanohjausjärjestelmä, johon lisätään ennakoivat suunnitellut kunnossapitotoimet. Toimet määriteltiin yllämainitun kriittisyysluokituksen perusteella.

Sovellus meteorologisen tiedon tuotantojärjestelmän seurantaan

Työssä käsitellään selainkäyttöliittymää käyttävien oliopohjaisten tietokantasovellusten toteuttamista. Erityisesti keskitytään olio- ja relaatiomallien yhteensovittamiseen ja oliopohjaisten selainkäyttöliittymien toteutukseen Java-servlettien ja JSP-sivujen avulla. Myös hajautetut sovellusarkkitehtuurit käydään läpi ja niiden toteuttamista arvioidaan servlet-sovellusten näkökulmasta. Työssä on toteutettu selainkäyttöliittymän avulla hallittava kaksitasoarkkitehtuuria käyttävä oliopohjainen sovellus Ilmatieteen laitoksen tuotantojärjestelmän seurantaan. Sovellus mahdollistaa mm. tuotantoajojen ja laajempien tuotantoketjujen suoritusaikojen tilastollisen seurannan. Työn tuloksena todettiin Java-servlettien ja JSP-sivujen olevan suorituskykyinen ja monipuolinen ratkaisu selainkäyttöliittymien toteuttamiseen. Olio- ja relaatiomallien väliset erot sekä käyttöliittymän eriyttäminen toimintalogiikasta osoittautuivat ongelmakohdiksi.

Quince 'CPP': new dwarf rootstock for pear trees on organic and high density planting

In Brazil, pear production presents the same incipient situation over the last 15 years, due mostly to low production technology. In this context, this study aimed to evaluate the development, growth and production of the pear tree cultivars Cascatense, Tenra and Hosui grafted on 'CPP' quince rootstock, using 'FT' pear as interstem. This trial was carried out in Guarapuava, State of Paraná, Southern region of Brazil, by five productive cycles. The pear trees were planted in September of 2004, spaced at 1.0 x 4.0 m (2,500 trees ha-1), trained to the modified central leader, on a Four-wire trellis, with drip irrigation and cultivated under organic production system. The following variables were evaluated: sprouting, anthesis, yield, fruit weight, soluble solids content, titratable acidity, pulp firmness, canopy area per plant and per hectare and trunk diameter. The pear tree cv. Tenra was outstanding most of the years for fruit yield, and, consequently, showed the highest accumulated yield over the period (51.6 t ha-1), followed by the cultivars Cascatense (39.7 t ha-1) and Hosui (18.7 t ha-1). All pear cultivars presented suitable physical-chemical characteristics for commercial purposes, with minimal average soluble solids content of 11% at harvest. The maximum canopy area per hectare was attained for cv. Cascatense (3063.2 m²), that was considered insufficient for a high yield. These results suggest the needs for studies with higher density planting and other training systems, searching optimize canopy volume. One of the most limiting factors in the organic pear orchard was the incidence of pear dieback caused by Botriosphaeria dothidea, severe more often in pear trees cv. Hosui.