Optimal maintenance policy of a machine subject to failure

Optimal maintenance policies for a machine with degradation in performance with age and subject to failure are derived using optimal control theory. The optimal policies are shown to be, normally, of bang-coast nature, except in the case when probability of machine failure is a function of maintenance. It is also shown, in the deterministic case that a higher depreciation rate tends to reverse this policy to coast-bang. When the probability of failure is a function of maintenance, considerable computational effort is needed to obtain an optimal policy and the resulting policy is not easily implementable. For this case also, an optimal policy in the class of bang-coast policies is derived, using a semi-Markov decision model. A simple procedure for modifying the probability of machine failure with maintenance is employed. The results obtained extend and unify the recent results for this problem along both theoretical and practical lines. Numerical examples are presented to illustrate the results obtained.

Grafting of Dispersants on MoS2 Nanoparticles in Base Oil Lubrication of Steel

Solid lubricant nanoparticles in suspension in oil are good lubricating options for practical machinery. In this article, we select a range of dispersants, based on their polar moieties, to suspend 50-nm molybdenum disulfide particles in an industrial base oil. The suspension is used to lubricate a steel on steel sliding contact. A nitrogen-based polymeric dispersant (aminopropyl trimethoxy silane) with a free amine group and an oxygen-based polymeric dispersant (sorbital monooleate) when grafted on the particle charge the particle negatively and yield an agglomerate size which is almost the same as that of the original particle. Lubrication of the contact by these suspensions gives a coefficient of friction in the similar to 0.03 range. The grafting of these surfactants on the particle is shown here to be of a chemical nature and strong as the grafts survive mechanical shear stress in tribology. Such grafts are superior to those of other silane-based test surfactants which have weak functional groups. In the latter case, the particles bereft of strong grafts agglomerate easily in the lubricant and give a coefficient of friction in the 0.08-0.12 range. This article investigates the mechanism of frictional energy dissipation as influenced by the chemistry of the surfactant molecule.

Dual Role of Acetate as a Nucleophile and as an Internal Base in Cycloplatination Reaction of sym-N,N `,N `'-Triarylguanidines

Reaction of cis-Cl2Pt(S(O)Me-2)(2)] with 1 equiv of sym-N,N',N `'-triarylguanidines, ArN=C(NHAr)(2) (sym = symmetrical; Ar = 2-MeC6H4 (LH22-tolyl), 2-(MeO)C6H4 (LH22-anisyl), 4-MeC6H4 (LH24-tolyl), 2,5-Me2C6H3 (LH22,5-xylyl), and 2,6-Me2C6H3 (LH22,6-xylyl)) in toluene under reflux condition for 3 h afforded cis- or trans-Cl2Pt(S(O)Me-2)(ArN=C(NHAr)(2))] (Ar = 2-MeC6H4 (1), 2-(MeO)C6H4 (2), 4-MeC6H4 (3), 2,5-h Me2C6H3 (4), and 2,6-Me2C6H3 (5), respectively) in 83-96% yield. Reaction of cis-Cl2Pt(S(O)Me-2)(2)] with 1 equiv of LH22-tolyl and LH24-tolyl in the presence of 1 equiv of NaOAc in methanol under reflux condition for 3 h afforded acetate-substituted products, cis-(AcO)ClPt(S(O)Me-2)(ArN=C(NHAr)(2))] (Ar = 2-MeC6H4 (6) and 4-MeC6H4 (7)) in 83% and 84% yields, respectively. Reaction of cis-Cl2Pt(S(O)Me-2)(2)] with 1 equiv of LH22-anisyl and LH22-tolyl in the presence of 1 equiv of NaOAc in methanol under reflux condition for 3 and 12 h afforded six-membered C,N] platinacycles, Pt{kappa(2)(C,N)-C6H3R-3(NHC(NHAr)(=NAr))-2}Cl(S(O)Me-2)] (Ar = 2-RC6H4; R = OMe (8) and Me (9)), in 92% and 79% yields, respectively. The new complexes have been characterized by analytical and spectroscopic techniques, and further the molecular structures of 1, 2, 4, 5, 6, and 8 have been determined by single-crystal X-ray diffraction. The platinum atom in 1, 4, and 5 exhibited the trans configuration, while that in 2, 6, and 8 exhibited the cis configuration. Complex 6 is shown to be the precursor for 9, and the former is suggested to transform to the latter possibly via an intramolecular C-H activation followed by elimination of AcOH. The solution behavior of new complexes has been studied by multinuclear NMR (H-1, Pt-195, and C-13) spectroscopy. The new complexes exist exclusively as a single isomer (trans (1 and 5) and cis (6 and 7)), a mixture of cis and trans isomers with the former isomer being predominant in the case of 2 and the latter isomer being predominant in the case of 3. Complex 5 in the trans form revealed the presence of one isomer at 0.007 mM concentration and two isomers in about 1.00:0.12 ratio at 0.154 mM concentration as revealed by H-1 NMR spectroscopy, and this has been ascribed to the restricted Pt-S bond rotation at higher concentration. Platinacycle 8 exists as one isomer, while 9 exists as a mixture of seven isomers in solution. The influence of steric factor, pi-acceptor property of the guanidine, subtle solid-state packing forces upon the configuration of the platinum atom, and the number of isomers in solution have been outlined. Factors that accelerate or slow down the cycloplatination reaction, the role of NaOAc, and a plausible mechanism of this reaction have been discussed.

Valuing Flexibility: The case of an Integrated Gasification Combined Cycle Power Plant

In this paper we analyze the valuation of options stemming from the flexibility in an Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) Power Plant. First we use as a base case the opportunity to invest in a Natural Gas Combined Cycle (NGCC) Power Plant, deriving the optimal investment rule as a function of fuel price and the remaining life of the right to invest. Additionally, the analytical solution for a perpetual option is obtained. Second, the valuation of an operating IGCC Power Plant is studied, with switching costs between states and a choice of the best operation mode. The valuation of this plant serves as a base to obtain the value of the option to delay an investment of this type. Finally, we derive the value of an opportunity to invest either in a NGCC or IGCC Power Plant, that is, to choose between an inflexible and a flexible technology, respectively. Numerical computations involve the use of one- and two-dimensional binomial lattices that support a mean-reverting process for the fuel prices. Basic parameter values refer to an actual IGCC power plant currently in operation.

Evaluation of the conventional surveying equipment applied to deformation analysis of heritage buildings. A case study: the bell tower of Santa María la Blanca church in Agoncillo (La Rioja, Spain)

Contributed to: "Measuring the Changes": 13th FIG International Symposium on Deformation Measurements and Analysis; 4th IAG Symposium on Geodesy for Geotechnical and Structural Enginering (Lisbon, Portugal, May 12-15, 2008).

Academic spin-offs incubation strategies: the case of the Andalusian region

[EN] The objective of this paper is to analyze the incubation strategies developed in the universities of Andalusia, a relatively low-income region of Spain, to promote the creation of university spin-offs. These strategies are also compared to the incubation models noted in the literature. The performance of the university spin-offs created and its relation to the incubation strategies developed by the university are also analysed. The analysis is based on data from a survey of nine public universities that carry out strategies for the promotion of university spin-offs. The result of the analysis shows that university spin-off incubation strategies in Andalusia present specific characteristics not covered by certain models that are well-known in the literature on innovation. Then, a new stage in the process of the university spin-off incubation is proposed. We consider it to be a pre-strategic stage to the academic spin-off incubation strategies. The analysis also finds certain environmental factors associated to those spin-offs promoted by Andalusian universities that achieve the highest level of performance. This result suggests that previous to making any decision involving investment into developing incubation strategies, universities should gauge whether they have sufficient resources and the possibilities of connecting with a Technology Park.

Avaliação temporal da poluição por antiincrustantes organoestânicos no litoral do Estado do Rio de Janeiro: antes e após o banimento nacional e internacional

Tintas antifoulings são utilizadas para evitar a incrustação de organismos em estruturas submersas, especialmente casco de embarcações. Os compostos organoestânicos (OTs), utilizados nessas tintas, entre eles o tributilestanho, são desreguladores endócrinos e causaram diversos danos aos ecossistemas marinhos. No caso dos moluscos gastrópodes, esse tipo de poluição faz com que as fêmeas adquiram características masculinas, como vaso deferente e pênis, fenômeno esse conhecido como imposex. A Organização Marítima Internacional (IMO) estabeleceu o banimento de tintas à base de COEs nas embarcações, em 2008. No Brasil, a NORMAM 23, proibiu o uso em 2007, contudo a Marinha já havia suspendido seu uso desde 2003. Entretanto, efeitos deletérios destes compostos ainda são detectados em vários países, inclusive ao longo do litoral brasileiro. Esse trabalho teve como objetivo principal fazer uma avaliação temporal (1997-2012) da poluição por organestânicos na costa do Estado do Rio de Janeiro utilizando como bioindicador a espécie Stramonita haemastoma. A área de estudo abrangeu cinco regiões: Paraty, Ilha Grande, Baia de Ilha Grande, Baia de Guanabara e Arraial do Cabo. Análises químicas de butilestânicos foram feitas em sedimentos superficiais de mangues de Paraty (Mangue do Estaleiro e mangue do Saco do Mamanguá) e Ilha Grande (Mangue do Aventureiro) sendo os dois últimos considerados áreas de referência. Em cada estação de biomonitoramento foram coletados 30 indivíduos sexualmente adultos da espécie S. haemastoma, através de mergulho livre em apnéia e analisados através do método não destrutivo proposto por nosso grupo de pesquisa. Em todas as cinco áreas analisadas ao longo da costa do Estado do Rio de Janeiro foram registradas estações com altos índices de imposex. Apesar de muitas estações apresentarem diminuição nos índices, na maioria ocorreu um aumento ou conservação alta na porcentagem de imposex depois do banimento. As concentrações médias de butilestânicos no mangue (S1), perto de fontes locais, foram 205,7 16,8 ng (Sn) g-1 de TBT, 16,4 1,3 ng (Sn) g-1 de DBT e 10,0 2,9 ng (Sn) g-1 de MBT. Nas áreas de referência: mangue do Saco do Mamanguá (S2) foram 16,0 0,8 ng (Sn) g-1 de TBT, 10,1 1,4 ng (Sn) g-1 de DBT e 10,1 2,2 ng (Sn) g-1 de MBT e mangue do Aventureiro (S3) com 18,1 4,2 ng (Sn) g-1 de TBT, 15,3 0,5 ng (Sn) g-1 de DBT e 10,2 1,5 ng (Sn). g-1 de MBT. As taxas de degradação foram de 01, 1,3 e 1,4 respectivamente indicando inputs recentes desses compostos. Os resultados deste estudo indicam que carbono orgânico dissolvido e particulado, bem como xenoestrógenos podem estar interferindo no desenvolvimento da síndrome, levando a subestimação de avaliação do imposex. As concentrações de butilestânicos, além do aumento ou continuidade alta na incidência de imposex após o banimento na maioria das estações indicam que, apesar da proibição do uso do TBT em tintas antiiincrustantes no Brasil, elas ainda estão sendo utilizadas de forma ilegal, especialmente em pequenos barcos. Esse estudo é fundamental para se propor medidas de mitigação e controle dos compostos organoestânicos, até mesmo dos novos antifoulings TBT- free, que também possuem efeitos prejudiciais ao ambiente. Além disso, as áreas onde se registrou altos índices de imposex serão essenciais para o monitoramento dos efeitos desses novos antifoulings.

O Modelo de Gestão: um estudo de caso em uma Organização Militar Prestadora de Serviço na área industrial da Marinha do Brasil

O estudo da gestão no âmbito organizacional mostra-se significativo para o entendimento das relações que se dão nas empresas e para o desenvolvimento organizacional, o que torna imprescindível sua análise no campo de estudos das práticas gerenciais, no intuito de melhor entender como práticas de gestão mais apuradas poderão melhorar o desempenho das organizações e fazê-las, assim, atingir suas metas e resultados almejados. Uma das maneiras pelas quais o Estado procura alcançar seus resultados é por meio da implementação de Políticas Públicas. No estudo da administração, é crucial que se busque o equilíbrio das dimensões políticas, organizacionais e legais desses processos. Esta pesquisa objetiva verificar o atual sistema de gestão utilizado pelo Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro (AMRJ), uma Organização Militar Prestadora de Serviço (OMPS), que, embora seja considerada uma OMPS industrial (OMPS-I), possui uma tríplice atribuição: manutenção de meios navais, apoio de base e construção naval. Logo, são verificados os atuais óbices na sua gestão, assim como suas potencialidades, no nível estratégico, e a aplicabilidade de ferramenta gerencial que possa subsidiar a gestão estratégica da OM. O questionamento se direciona para quais aspectos, na forma de ameaças e fraquezas, influenciam na gestão do AMRJ e quais alternativas poderiam ser propostas para otimizar a sua gestão e minimizar as disfunções encontradas? Sendo assim, para que o AMRJ possa cumprir sua missão com eficiência, efetividade, economicidade e eficácia, torna-se crucial um exame do sistema atual de sua gestão, concernente à condução de suas atividades. Trata-se de uma pesquisa exploratória e descritiva, qualitativa, dedutiva, tendo sido utilizado o método de estudo de caso com pesquisa de campo e bibliográfica. Pode-se perceber que muitas são as limitações e ameaças, entretanto são significativos os pontos fortes e as oportunidades. O que norteou a pesquisa foi a busca pela maximização do resultado global da OM. Procurando ajustar o conjunto de elementos organizacionais que compõem a estrutura do AMRJ, de modo a atingir sinergia da ação isolada, porém sob a mesma orientação estratégica, de modo a permitir um alcance da efetividade, da eficácia e maior eficiência para essa importante OM pertencente à Marinha do Brasil.

Futebol de base e produção de subjetividade: o psicólogo do esporte e a construção do atleta contemporâneo

A proposta deste estudo foi construir uma cartografia dos modos de fazer psicologia em centros de treinamento (CTs) de categorias de base, bem como das relações da psicologia do esporte com outros saberes/poderes e de seus possíveis efeitos na formação do jogador de futebol, tendo por campo empírico o cotidiano de alguns clubes de Belo Horizonte e do Rio de Janeiro. Em aliança com os pensamentos de Félix Guattari e Gilles Deleuze, apropriamo-nos dos escritos destes e de outros pesquisadores da Análise Institucional como interlocutores nesta cartografia; igualmente, das contribuições de Michel Foucault sobre sociedade disciplinar e biopoder. Estudos antropológicos e sócio-históricos também nos ajudaram a compreender como se constrói a noção/prática de formação no futebol brasileiro contemporâneo. Colaboraram ainda nessa composição os debates metodológico-epistemológicos sobre História Oral, procedimento que funcionou como um dispositivo ético-político durante todo o processo de investigação. Neste sentido, mediante entrevistas de história oral temática, buscou-se conhecer o trabalho de quatro psicólogos do esporte atuantes em categorias de base na atualidade. Complementarmente, observações em centros de treinamento foram realizadas. Nesse percurso, apreendemos nuances da instrumentalização do corpo-atleta que remetem ao processo histórico de construção dos atuais modos de formação do jogador de futebol no Brasil. Pistas sobre os primeiros trabalhos de Psicologia do Esporte de que se tem notícia integram tal processo, e apontam a uma psicologia que também se instrumentalizava, tendo os testes psicométricos como principal recurso. Em uma trajetória na qual forças mais, e menos flexíveis produzem efeitos políticos, vê-se o aspirante a jogador de futebol transformar-se em um atleta que funciona como jogador-peça, jogador-produto, ou mesmo jogador-empresa, a fim de realizar o almejado e muitas vezes inquestionável sonho de ser mundialmente conhecido e aclamado. No espaço dos CTs, disciplina e biopoder se articulam em dispositivos em prol da manutenção de uma produção em moldes capitalísticos. Das modulações das práticas neoliberais surge ainda a figura do empresário para gerenciar a vida dos jogadores e garantir que sejam produtos valorizados no mercado global de boleiros. Embora ainda hoje os testes e os perfis psicológicos sejam instrumentos hegemônicos na psicologia esportiva, as práticas desta última são tão diversas quanto os modos de subjetivação existentes e implicam efeitos às vezes mais, às vezes menos adaptados à promoção do rendimento esportivo e à constituição do atleta empreendedor-de-si mesmo.

Proposição de um indicador global de funcionalidade operacional para sistemas de processamento primário em instalações marítimas de produção de petróleo: estudo de caso para o sistema de separação e tratamento de óleo

Este texto verificou o tema de monitoramento de processos de produção de petróleo em plataformas no mar de forma a propor indicadores globais para monitoramento da funcionalidade dos equipamentos que envolvem estes processos, permitindo a antecipação da tomada de decisão sobre suas eminentes quedas de disponibilidade. Para tal, buscando conhecer as áreas envolvidas na gestão de uma plataforma de petróleo no mar, foram identificados os principais sistemas relacionados ao processo de produção de petróleo e optou-se pelo Sistema de Separação e Tratamento de Óleo para desenvolvimento e validação dos indicadores propostos. O Indicador Global de Funcionalidade Operacional (IGFO) foi desenvolvido a partir dos dados disponíveis para monitoramento dos processos de produção de petróleo, focado nas visões das principais áreas envolvidas na gestão da plataforma. Este indicador foi elaborado com objetivo de simplificar a análise dos processos, permitindo assim aferir o desempenho das ações de monitoramento de processos em plataformas de petróleo, de modo a atuar de forma antecipativa, contribuindo com a identificação e a disseminação das melhores práticas de manutenção preditiva. Neste aspecto, os indicadores na forma de normalização utilizada permitem comparações em diversos níveis, tanto em relação as plataformas dentro de uma empresa, como plataformas de empresas diferentes. Os indicadores globais propostos obtiveram resultados que permitiram avaliar a queda de funcionalidade dos equipamentos do Sistema de Separação e Tratamento de Óleo durante o período avaliado, servindo de base para identificação das causas das falhas destes equipamentos. Assim sendo, pôde-se perceber que a utilização dos indicadores globais identificados pode responder com sucesso às necessidades propostas

Previsão do comportamento hidráulico de um rio com base na estimativa de coeficientes que controlam seu escoamento. Estudo de caso: Rio Bengalas, Nova Friburgo-RJ

Nesta tese é realizada a modelagem do comportamento hidráulico dos principais rios que compõem a bacia hidrográfica do Rio Bengalas, localizada no município de Nova Friburgo-RJ, a qual abrange a área mais urbanizada da referida cidade. Para a realização das simulações foi utilizado o Sistema de Modelagem de Águas MOHID, ferramenta MOHID Land. Já para a calibração do modelo foram adotados alguns métodos de otimização, mais precisamente, os algoritmos de Luus- Jaakola (LJ) e Colisão de Partículas (PCA), acoplados ao referido sistema, com o intuito de determinar os principais parâmetros necessários à modelagem de corpos hídricos, bem como suas bacias hidrográficas. Foram utilizados dados topográficos do IBGE disponibilizados pela prefeitura após a elaboração do Plano de Águas Pluviais da região de interesse. Com o modelo devidamente calibrado por meio de dados experimentais, foi realizada a validação do mesmo através da simulação de inundações nesta região. Apesar de técnicas de otimização acopladas à plataforma MOHID terem sido utilizadas pela primeira vez em um rio de montanha, os resultados apresentaram-se importantes e qualitativamente satisfatórios do ponto de vista de auxílio à tomada de decisões, tendo como base a prevenção de danos causados pelas elevações da lâmina dágua que ocorrem frequentemente em Nova Friburgo, como por exemplo, a recente tragédia de janeiro de 2011 ocorrida na Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro.

Sistemas inteligentes aplicados em monitoramento de estruturas aeronáuticas.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de sistemas inteligentes aplicados ao monitoramento de estruturas aeronáuticas abordando dois modelos distintos: o primeiro é a análise e classificação de imagens de ultrassom de estruturas aeronáuticas com objetivo de apoiar decisões em reparo de estruturas aeronáuticas. Foi definido como escopo do trabalho uma seção transversal da asa da aeronave modelo Boeing 707. Após a remoção de material superficial em áreas comprometidas por corrosão, é realizada a medição da espessura ao longo da área da peça. Com base nestas medições, a Engenharia realiza a análise estrutural, observando os limites determinados pelo manual de manutenção e determina a necessidade ou não de reparo. O segundo modelo compreende o método de impedância eletromecânica. É proposto o desenvolvimento de um sistema de monitoramento de baixo custo aplicado em uma barra de alumínio aeronáutico com 10 posições de fixação de porcas e parafusos. O objetivo do sistema é avaliar, a partir das curvas de impedância extraídas do transdutor PZT fixado na barra, sua capacidade de classificar a existência ou não de um dano na estrutura e, em caso de existência do dano, indicar sua localização e seu grau de severidade. Foram utilizados os seguintes classificadores neste trabalho: máquina de vetor de suporte, redes neurais artificiais e K vizinhos mais próximos.

Estudo das áreas verdes da Marinha do Brasil localizadas no Estado do Rio de Janeiro: subsídios para um plano de gestão.

O objetivo deste trabalho é propor uma metodologia para avaliação da situação das áreas verdes da Marinha do Brasil (MB) a ser utilizada nos futuros planos de gestão destas áreas. O procedimento metodológico consistiu na aplicação de um questionário para todas as organizações navais no Brasil no total de 55 áreas distribuídas por todo o território. Para o estudo foram selecionadas 14 áreas da MB localizadas no estado do Rio de Janeiro. A pesquisa, documental e exploratória, foi aplicada ao estudo de caso na Base de Hidrografia da Marinha em Niterói (BHMN) e a Ilha de Cabo Frio (ICBFR). As respostas ao questionário resultaram na construção de matriz com a proposição de indicadores ambientais para subsidiar um plano de gestão das áreas verdes. Dois métodos foram empregados para classificar e avaliar os indicadores propostos: o método do Carbono Social (MCS) e o método Pressão-Estado-Resposta (PER). O MCS foi modificado para desenvolver um diagnóstico inicial das áreas e posterior monitoramento do plano de gestão implantado. O método PER foi utilizado para classificar e avaliar os indicadores visando o detalhamento do plano de gestão e a proposição de recomendações para implantação do plano. O estudo permitiu concluir que a metodologia utilizada pode ser aplicada às propriedades sob administração naval da MB e também a outras regiões. Espera-se que os resultados desse trabalho possam contribuir para a melhoria da gestão dessas áreas, algumas delas já impactadas por ações antrópicas em seus entornos. Tais áreas, em muitos casos, são únicas e importantes para a manutenção da biodiversidade remanescente do Bioma Mata Atlântica.

The viability of subcarrier modulation for enhancing the performance of installed-base MMF links

The technique of Subcarrier Modulation is assessed by statistical analysis as a viable solution to broadband data transmission over dispersion limited multimode fibre. It is shown that a suitable passband region for transmission of 2.5 Gb/s channels exists at 5 GHz in greater than 80% of worst-case fibres under standard SMF/MMF launch conditions. ©2002 Optical Society of America.

Analysis of case histories on deep excavations in marine clay

Two case histories on deep excavation of marine clay are used to study the use of a decision-making tool based on a new deign method called the Mobilized Strength Design (MSD) method which allows the designer to use a simple method of predicting ground displacements during deep excavation. This application can approximately satisfy both safety and serviceability requirements by predicting stresses and displacements under working conditions by introducing the concept of "Mobilizable soil strength". The new method accommodates a number of features which are important to design of underground construction between retaining walls, including different deformation mechanism in different stages of excavation. The influence of wall depth, wall flexibility and stratified ground are the major focus of this paper. These developments should make it possible for a design engineer to take informed decisions on the influence of wall stiffness, or on the need for a jet-grouted base slab, for example, without having to conduct project-specific Finite Element Analysis.