Técnicas preditivas aplicadas a controlo de processos

A necessidade que as indústrias têm, hoje em dia, de lidar com processos cada vez mais complexos, onde a quantidade de variáveis a controlar e restrições processuais a impor aumentou exponencialmente nas últimas décadas. Uma maior competitividade e eficiência, lado-a-lado com a redução de custos, proporcionou à comunidade científica e industrial explorar mais profundamente o controlo de processos, com vista à construção de técnicas avançadas para fazer face a estas exigências. O controlo preditivo baseado em modelos - MPC- engloba diversas classes de controladores que utilizam algoritmos de predição/previsão e modelos matemáticos representativos do sistema, que juntamente com restrições processuais permitem operar junto de referências e tornar o controlo mais eficiente e seguro. O sucesso do MPC nos sistemas lineares com restrições deve-se, sobretudo, ao facto de reduzir o problema de optimização a um problema de programação quadrática, de fácil implementação e resolução. Além do mais, trata-se de um tipo de controlo bastante flexível e, ao mesmo tempo, mais robusto que o controlo clássico ou convencional, já que pode lidar com processos multivariáveis sem precisar de alterações significativas na sua construção. Neste trabalho aplicam-se técnicas de controlo preditivo a processos não lineares multivariáveis. Estuda-se, ainda, o desempenho desta classe de controladores comparando-a com técnicas de controlo convencional. Nomeadamente, estuda-se um sistema de três tanques em que o caudal é manipulado através de válvulas com característica não linear. O processo é modelado através de princípios de conservação e é validado por um conjunto real de ensaios que permitiu, ainda, obter experimentalmente a característica das válvulas. O modelo validado permitiu desenvolver um controlador preditivo multivariável para controlar os níveis da instalação. Demonstra-se que os controladores preditivos apresentam grandes vantagens em relação ao controlo clássico com malhas independentes.

Controlo de um gerador hidroeléctrico utilizado na recuperação de energia numa conduta de abastecimento de água

O presente trabalho pretende contribuir para a melhoria da eficiência dos sistemas de transporte e distribuição de água, possível de conseguir através da recuperação de energia potencial que, em certas situações, existe em excesso em condutas gravíticas. Sendo uma questão já abordada em diversos estudos, as poupanças de energia a que poderá conduzir, justificam a análise de todas as oportunidades, em especial no nosso País, cuja dependência energética do exterior é bem conhecida. Todavia, a implementação de soluções que recorrem à instalação de turbinas em condutas de abastecimento de água, causam naturalmente alguma apreensão às respectivas entidades gestoras, uma vez que pode pôr em causa a integridade das condutas e, em consequência, o abastecimento de água. Neste contexto, o estudo de modelos de controlo específicos para os referidos equipamentos poderá ser um contributo para a implementação mais alargada das soluções de melhoria da eficiência de sistemas de abastecimento de água, através da instalação de geradores hidroeléctricos, que terão a dupla função de controlo de caudal e produção de energia. O estudo e simulação dos modelos de controlo contidos neste trabalho permite concluir que é possível garantir a segurança das condutas e produzir energia eléctrica com turbinas nelas instaladas. Interessa assim aprofundar este tipo de estudos de forma a conseguir modelos de controlo que, com as premissas indicadas, possibilitem a optimização da produção de energia.

Implementação de sistemas da qualidade numa empresa de transporte rodoviário fraccionado de mercadorias: indicadores de competitividade

A certificação deixou de ser “apenas” uma vantagem competitiva para passar a ser um critério seleccionador de empresas diferenciando-as das concorrentes. O conceito de melhoria contínua subjacente à norma ISO 9001 transmite para o mercado a imagem de empresas capazes de satisfazer e superar as exigências dos clientes, direccionando todos os colaboradores para esse objectivo comum. O sector dos Transportes aderiu em força a esta inovação mostrando interesse em melhorar a qualidade do serviço prestado e dos processos. O objectivo deste estudo é contribuir para a avaliação da implementação do Sistema de Gestão da Qualidade (SGQ) ISO 9001:2008 numa empresa de Transportes rodoviários de mercadorias porta a porta (TRMPP) – também designado por Transporte Fraccionado de Mercadorias. Elaborou-se um questionário a clientes construindo-se os indicadores de forma a identificar pontos fortes e pontos fracos no sentido da melhoria contínua da qualidade. Destacam-se a competitividade relativamente às devoluções, grau de satisfação relativamente à competitividade geral, classificação do serviço prestado pelos motoristas/ ajudantes. Conclui-se que a principal razão que levou a empresa a implementar o SGQ foi a necessidade de responder a alguns requisitos nomeadamente concursos públicos onde implicitamente existem indicadores de satisfação dos clientes e outros de melhoria da qualidade do produto/serviço. Durante o processo de implementação do SGQ, surgiram dificuldades relacionadas essencialmente com o tempo necessário para tratar de burocracias e com os custos da Qualidade. Concluiu-se ainda que a Gestão de topo, os Directores e os Chefes de Secção, são os principais responsáveis pela detecção e correcção de não conformidades, bem como a empresa que implementou novos métodos de motivação dos colaboradores, destacando a formação e a comunicação.

Leanness na manutenção aeronáutica: o caso FAP

Os sistemas de armas da Força Aérea Portuguesa (FAP) têm por missão a defesa militar de Portugal, através de operações aéreas e da defesa do espaço aéreo nacional, sendo o F-16 o principal avião de ataque em uso nesta organização. Neste sentido, e tendo em conta o actual contexto económico mundial, as organizações devem rentabilizar todos os recursos disponíveis, custos associados e optimizar processos de trabalho. Tendo por base os pressupostos anteriores, o presente estudo pretende analisar a implementação de lean na FAP, uma vez que esta filosofia assenta na eliminação de desperdícios com vista a uma melhoria da qualidade e diminuição de tempos e custos. Posto isto, a análise deste trabalho vai recair sobre a área de manutenção do F-16, em concreto na Inspeção de Fase (IF), um tipo de manutenção que esta aeronave realiza a cada trezentas horas de voo. O estudo de caso vai incidir em dois momentos da IF: o primeiro ponto relaciona-se com o processamento da recolha de dados para a reunião preliminar onde são definidas, para as áreas de trabalho executantes, as ações de manutenção a realizar com a paragem da aeronave. Deste modo, pretende-se averiguar as causas inerentes aos atrasos verificados para a realização desta reunião. O segundo ponto em observação compreende a informação obtida através da aplicação informática SIAGFA, em uso na FAP, para o processamento de dados de manutenção das quatro aeronaves que inauguraram a IF com a filosofia lean. Esta análise permitiu perceber o número de horas de trabalho dispendidas (em média pelas quatro aeronaves) por cada uma das cartas de trabalho, verificando-se que as cartas adicionais comportam mais horas; foi possível compreender quais as áreas de trabalho consideradas críticas; foram identificados os dias de trabalho realizado e tempos de paragem sem qualquer tipo de intervenção. Foi ainda avaliado, por aeronave, o número de horas de trabalho realizadas na IF e quais os constrangimentos que se verificaram nas aeronaves, que não realizaram a IF no tempo definido para tal.

Avaliação pelos usuários dos hospitais participantes do programa de qualidade hospitalar no Estado de São Paulo, Brasil

INTRODUÇÃO: O Programa de Qualidade Hospitalar no Estado de São Paulo é desenvolvido pela Associação Paulista de Medicina CQH/APM, desde 1991. Participam do Programa CQH/APM hospitais gerais e especializados, públicos e privados. Tais hospitais são avaliados pelos seus usuários através do questionário CQH-06 ("Avaliação pelos usuários") contendo quesitos de respostas fechadas e respostas abertas para observações e sugestões. Este trabalho objetivou avaliar os resultados do questionário CQH-06 dentro do Programa CQH/APM. METODOLOGIA: Foram analisados 23.751 questionários (5,27% das saídas hospitalares dos pacientes internados) de 66 hospitais recebidos durante o ano de 1994. Para a análise considerou-se: o fluxo do questionário, a quantidade e a qualidade das respostas, os dados das respostas fechadas e das abertas, a comparação das respostas fechadas e abertas. RESULTADOS E CONCLUSÕES: Foram constatados os seguintes aspectos: - a importância do fluxo dos questionários ser diretamente do usuário para o núcleo CQH, - a necessidade do instrumento CQH-06 conter itens gerais que permitam a comparação dos hospitais, - a importância da motivação dos funcionários dos hospitais ao entregar os questionários para os usuários e destes em respondê-los, considerando tanto a quantidade como a qualidade das respostas, - nos hospitais do Programa CQH, a avaliação pelo usuário CQH-06 sobre o número de saídas, apresentou mediana = 4,32% (1º quartil = 1,83% e 3º quartil = 7,92%), sendo que a proporção de usuários, que manifestaram opiniões sobre o serviço em relação ao total, apresentou mediana = 42,11% (1º quartil = 27,28% e 3º quartil = 57,82%). Recomenda-se aos hospitais que utilizem as opiniões dos usuários para o gerenciamento, objetivando a realimentação e Melhoria Contínua da Qualidade dos Hospitais do Programa CQH/APM.

Sistema de gestão e controlo da atribuição de endereçamento de rede

Com a evolução tecnológica, a informática assumiu um papel fulcral na nossa vida actual tanto numa vertente doméstica como para as mais variadíssimas organizações. As redes IP estão disseminadas por todo o lado, escritórios, habitações, estabelecimentos de ensino, espaços comerciais, com as mais diversas topologias e dimensões, que como qualquer recurso devem ser bem geridas. O presente projecto insere-se neste contexto, pretendendo criar um sistema para dar apoio no controlo e gestão de endereçamento IP dados por um servidor DHCP. A problemática central que este projecto pretende tratar é a detecção da configuração forçada de endereços IP por parte dos utilizadores, notificando tais situações aos administradores de rede. O sistema é constituído por vários componentes como Linux, MySQL, ISC DHCP, SNMP, PHP, APACHE e irá interagir com equipamentos de rede que possuam tabelas de endereços para que a informação, nestas encontradas, seja comparada com a informação dos endereços fornecidos pelo servidor DHCP. O sistema dá suporte a uma página web que pretende auxiliar algumas configurações e fornecer informações estatísticas sobre a rede.

Aumento de capacidade em sistemas MIMO coordenados para advanced LTE com utilização de repetidores fixos

Com vista a revolucionar o sector das comunicações móveis, muito à custa dos elevados débitos prometidos, a tecnologia LTE recorre a uma técnica que se prevê que seja bastante utilizada nas futuras redes de comunicações móveis: Relaying. Juntamente com esta técnica, o LTE recorre à técnica MIMO, para melhorar a qualidade da transmissão em ambientes hostis e oferecer elevados ritmos de transmissão. No planeamento das próximas redes LTE, o recurso à técnica Relaying é frequente. Esta técnica, tem como objectivo aumentar a cobertura e/ou capacidade da rede, e ainda melhorar o seu desempenho em condições de fronteira de célula. A performance de uma RS depende da sua localização, das condições de propagação do canal rádio a que tanto a RS como o EU estão sujeitos, e ainda da capacidade que a RS tem de receber, processar e reencaminhar a informação. O objectivo da tese é estudar a relação existente entre o posicionamento de uma RS e o seu desempenho. Desta forma, pretende-se concluir qual a posição ideal de uma RS (tanto do tipo AF como SDF). Para além deste estudo, é apresentado um comparativo do desempenho dos modos MIMO TD e OL-SM, onde se conclui em que condições deverão ser utilizados, numa rede LTE equipada com FRSs.

Automação e controlo de um sistema de armazenamento de bicicletas

A crescente procura da bicicleta como meio de transporte alternativo torna relevante a criação e desenvolvimento de infra-estruturas de apoio, tais como ciclovias e parques para bicicletas. Os sistemas tradicionais de parqueamento de bicicletas com recurso a correntes e cadeados não fornecem segurança nem comodidade. No entanto, começam a surgir, em várias cidades do mundo, parque automáticos onde é possível guardar uma bicicleta em segurança, protegendo-a quer das intempéries quer de actos de vandalismo. Este trabalho apresenta uma proposta para um parque automático de armazenamento de bicicletas, com recurso a caixas individualizadas que garantem a sua segurança, e também de outros bens que podem ser guardados junto da mesma, como por exemplo um capacete ou uma mochila. O sistema proposto no âmbito deste trabalho é um complemento às alternativas existentes. As vantagens apresentadas pelo sistema proposto são: a sua construção modular e personalizada; e a possibilidade de instalação num terreno plano, sem recurso a obras de construção civil. O objectivo foi criar um projecto de automação e controlo de um protótipo, com base na proposta apresentada. O projecto de automação e controlo engloba a escolha dos sensores e dos actuadores. Para o dimensionamento dos motores foi necessário recorrer a um cálculo simplificado da estrutura do robô manipulador. Foi feita a escolha dos sensores, actuadores e do controlador com base nos requisitos funcionais. A programação foi desenvolvida numa linguagem normalizada. O modelo desenvolvido poderá servir de base para um projecto multidisciplinar entre vários departamentos do Instituto e dessa cooperação poderá surgir um novo projecto optimizado para produção e de menor custo.

Controlo tolerante a falhas de um canal de rega

A presente dissertação pretende conceber e implementar um sistema de controlo tolerante a falhas, no canal experimental de rega da Universidade de Évora, utilizando um modelo implementado em MATLAB/SIMULINK®. Como forma de responder a este desafio, analisaram-se várias técnicas de diagnóstico de falhas, tendo-se optado por técnicas baseadas em redes neuronais para o desenvolvimento de um sistema de detecção e isolamento de falhas no canal de rega, sem ter em conta o tipo de sistema de controlo utilizado. As redes neuronais foram, assim, os processadores não lineares utilizados e mais aconselhados em situações onde exista uma abundância de dados do processo, porque aprendem por exemplos e são suportadas por teorias estatísticas e de optimização, focando não somente o processamento de sinais, como também expandindo os horizontes desse processamento. A ênfase dos modelos das redes neuronais está na sua dinâmica, na sua estabilidade e no seu comportamento. Portanto, o trabalho de investigação do qual resultou esta Dissertação teve como principais objectivos o desenvolvimento de modelos de redes neuronais que representassem da melhor forma a dinâmica do canal de rega, de modo a obter um sistema de detecção de falhas que faça uma comparação entre os valores obtidos nos modelos e no processo. Com esta diferença de valores, da qual resultará um resíduo, é possível desenvolver tanto o sistema de detecção como de isolamento de falhas baseados nas redes neuronais, possibilitando assim o desenvolvimento dum sistema de controlo tolerante a falhas, que engloba os módulos de detecção, de isolamento/diagnóstico e de reconfiguração do canal de rega. Em síntese, na Dissertação realizada desenvolveu-se um sistema que permite reconfigurar o processo em caso de ocorrência de falhas, melhorando significativamente o desempenho do canal de rega.

Comportamento dinâmico da rede eléctrica da ilha de São Vicente em Cabo Verde: estabilidade de tensão

Neste trabalho é efectuado, não só o diagnóstico em regime permanente, mas também o estudo, simulação e análise do comportamento dinâmico da rede eléctrica da ilha de São Vicente em Cabo Verde. Os estudos de estabilidade transitória desempenham um importante papel, tanto no planeamento como na operação dos sistemas de potência. Tais estudos são realizados, em grande parte, através de simulação digital no domínio do tempo, utilizando integração numérica para resolver as equações não-lineares que modelam a dinâmica do sistema e dependem da existência de registos reais de perturbação (ex: osciloperturbografia). O objectivo do trabalho será também verificar a aplicabilidade dos requisitos técnicos que as unidades geradoras devem ter, no que concerne ao controlo de tensão, estabelecidos na futura regulamentação europeia desenvolvida pela ENTSO-E (European Network Transmission System Operator for Electricity). De entre os requisitos analisou-se a capacidade das máquinas existentes suportarem cavas de tensão decorrentes de curto-circuitos trifásicos simétricos, Fault Ride Through, no ponto de ligação à rede. Identificaram-se para o efeito os factores que influenciam a estabilidade desta rede, em regime perturbado nomeadamente: (i) duração do defeito, (ii) caracterização da carga, com e sem a presença do sistema de controlo de tensão (AVR) em unidades de geração síncronas. Na ausência de registos reais sobre o comportamento do sistema, conclui-se que este é sensível à elasticidade das cargas em particular do tipo potência constante, existindo risco de perda de estabilidade, neste caso, para defeitos superiores a 5ms sem AVR. A existência de AVR nesta rede afigura-se como indispensável para garantir estabilidade de tensão sendo contudo necessário proceder a uma correcta parametrização.

Avaliação do Desempenho dos Participantes no Programa Nacional de Avaliação Externa da Qualidade em Morfologia Parasitária: 20 anos de experiência

O Programa Nacional de Avaliação Externa da Qualidade (PNAEQ), inserido no Departamento de Epidemiologia do Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge, em Lisboa, tem implementado entre outros, o programa de Morfologia parasitária desde 1995. Neste programa são enviadas amostras de sangue e de fezes para identificação de parasitas e conta com o apoio de um grupo de trabalho cuja principal atividade é a seleção de amostras, a análise de resultados e elaboração de relatórios técnico-científicos promovendo a formação bem como a melhoria contínua do desempenho dos participantes. Neste estudo retrospetivo pretendemos avaliar, o desempenho dos participantes no período de 1995 a 2015, relativamente à deteção e identificação de parasitas, em amostras de fezes e sangue.

Avaliação da Qualidade Laboratorial no Processo Pré-Analítico_SPML 2016

Devido à necessidade de selecionar e monitorizar indicadores de desempenho do processo pré analítico, a nível nacional, a Sociedade Portuguesa de Química Clínica e Medicina Laboratorial implementou o grupo de trabalho neste âmbito. Na reunião pretende-se, numa discussão interativa com os participantes, apresentar os trabalhos já desenvolvidos e planear projetos futuros que sejam consensuais e com impacto direto na melhoria da qualidade nesta fase extra-analítica. Um breve questionário será distribuído no início da apresentação de modo a recolher informação para organização dos trabalhos. Os dados recolhidos serão analisados pelos responsáveis/coordenadores do grupo de trabalho que divulgarão posteriormente a metodologia a implementar. Pretende-se ainda que sejam elaboradas diretrizes, para posterior divulgação, que poderão servir de guia com o objetivo de diminuição das falhas observadas na fase pré analítica.

Produção de serviços e qualidade da assistência hospitalar no Estado do Rio de Janeiro, Brasil - 1992 a 1995

INTRODUÇÃO: Objetivou-se analisar as tendência recentes na assistência hospitalar no Estado do Rio de Janeiro. Os dados originam-se da prestação mensal de serviços dos subsetores, universitários e privado, credenciados ao Sistema Único de Saúde (SUS), entre janeiro de 1992 e outubro de 1995. METODOLOGIA: Foram utilizadas as informações registradas nos formulários de Autorização de Internação Hospitalar, processadas pelo Sistema de Informações Hospitalares do SUS (SIH-SUS). A análise comparativa dos três subsetores centrou-se na produção dos serviços e resultados. Tais comparações foram realizadas utilizando-se modelos estruturais de séries temporais, que se baseiam na decomposição de componentes de interesse, como tendência, sazonalidade e irregularidade. RESULTADOS: A freqüência de internações no Estado tendeu ao declínio, em decorrência especialmente da retração do subsetor público a partir de 1993. Essa redução foi seletiva — no que se refere à distribuição por faixas etárias — concentrando-se nos adultos e idosos. Somente o subsetor universitário aumentou gradativamente o volume de admissões. A qualidade da assistência foi avaliada por meio da abordagem de eventos-sentinelas. A ocorrência de óbitos evitáveis nas internações no Estado apresentou discreta tendência ao declínio, detectada pela sua redução no subsetor privado. Nos subsetores público e universitário, a freqüência dos óbitos evitáveis manteve-se estável. A ocorrência de óbitos maternos no Estado permaneceu alta e estável, enquanto os índices de cesárea revelaram significativo crescimento, apesar de já ter sido observado, desde o início do período, valores bastante altos. CONCLUSÕES: Há problemas sérios na qualidade da atenção hospitalar prestada pelo SUS, no Estado, os quais, a julgar pela situação apresentada nos indicadores utilizados, vêm se agravado. Embora exiba limitações, o banco de dados do SIH-SUS mostrou ser instrumento útil para o monitoramento dos serviços hospitalares.

Análise do desempenho da tecnologia 4G LTE

O objectivo deste trabalho passa pelo desenvolvimento de uma ferramenta de simulação dinâmica de recursos rádio em LTE no sentido descendente, com recurso à Framework OMNeT++. A ferramenta desenvolvida permite realizar o planeamento das estações base, simulação e análise de resultados. São descritos os principais aspectos da tecnologia de acesso rádio, designadamente a arquitectura da rede, a codificação, definição dos recursos rádio, os ritmos de transmissão suportados ao nível de canal e o mecanismo de controlo de admissão. Foi definido o cenário de utilização de recursos rádio que inclui a definição de modelos de tráfego e de serviços orientados a pacotes e circuitos. Foi ainda considerado um cenário de referência para a verificação e validação do modelo de simulação. A simulação efectua-se ao nível de sistema, suportada por um modelo dinâmico, estocástico e orientado por eventos discretos de modo a contemplar os diferentes mecanismos característicos da tecnologia OFDMA. Os resultados obtidos permitem a análise de desempenho dos serviços, estações base e sistema ao nível do throughput médio da rede, throughput médio por eNodeB e throughput médio por móvel para além de permitir analisar o contributo de outros parâmetros designadamente, largura de banda, raio de cobertura, perfil dos serviços, esquema de modulação, entre outros. Dos resultados obtidos foi possível verificar que, considerando um cenário com estações base com raio de cobertura de 100 m obteve-se um throughput ao nível do utilizador final igual a 4.69494 Mbps, ou seja, 7 vezes superior quando comparado a estações base com raios de cobertura de 200m.

Planeamento e optimização em redes celulares móveis auto-geridas assentes em LTE

O objectivo deste trabalho consiste em avaliar os benefícios das Self Organizing Networks (SON), no que concerne ao planeamento e optimização de redes Long Term Evolution (LTE), não só através do seu estudo, como também através do desenvolvimento e teste de algoritmos, que permitem avaliar o funcionamento de algumas das suas principais funções. O estudo efectuado sobre as SON permitiu identificar um conjunto de funções, tais como a atribuição automática de Physical Cell Id (PCI), o Automatic Neighbour Relation (ANR) e a optimização automática de parâmetros de handover, que permitem facilitar ou mesmo substituir algumas das tarefas mais comuns em planeamento e optimização de redes móveis celulares, em particular, redes LTE. Recorrendo a um simulador LTE destinado à investigação académica, em código aberto e desenvolvido em Matlab®, foi desenvolvido um conjunto de algoritmos que permitiram a implementação das funções em questão. Para além das funções implementadas, foram também introduzidas alterações que conferem a este simulador a capacidade de representar e simular redes reais, permitindo uma análise mais coerente dos algoritmos desenvolvidos. Os resultados obtidos, para além de evidenciarem claramente o benefício dos algoritmos desenvolvidos, foram ainda comparados com os obtidos pela ferramenta profissional de planeamento e optimização Atoll®, tendo-se verificado a franca proximidade de desempenho em algumas das funções. Finalmente, foi desenvolvida uma interface gráfica que permite o desenho, configuração e simulação de cenários, bem como a análise de resultados.