Sintonização de controladores difusos através de técnicas de optimização não-linear com restrições

A presente dissertação tem como objetivo principal a implementação de uma arquitetura baseada em algoritmos evolutivos para a sintonização dos parâmetros do controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) difuso, sendo o conceito de desempenho em malha fechada explicitamente tido em conta. A sintonização dos parâmetros do controlador difuso é realizada tendo em conta um problema de otimização com restrições, em que a função de custo a ser minimizada é descrita em termos do desempenho em malha fechada, com a dinâmica do sistema a ser aproximada por um modelo não linear. Como nas metodologias de otimização existentes, a incorporação de mecanismos de adaptação referentes às funções de pertença não é comum, na presente dissertação é tido em conta, para além da usual sintonização dos fatores de escala, a sintonização dos fatores de escala e funções de pertença em simultâneo. Os resultados experimentais realizados num sistema de referência, visam demonstrar os benefícios de incorporar as funções de pertença no processo de otimização em diferido. É também utilizado um método analítico de segunda ordem como referência, por forma a comparar o desempenho de uma abordagem de otimização global contra uma de otimização local. Finalmente é implementada uma abordagem em-linha, usando o método analítico de segunda ordem, na otimização dos fatores de escala e funções de pertença.

Modelação numérica do carregamento de uma estrutura confinada sujeita a uma onda de choque explosiva

A ocorrência de explosões em indústrias e em infraestruturas civis quer acidentais quer devido a ataques terroristas, vêm colocando à engenharia cada vez maiores desafios relativos à conceção de soluções que aumentem a proteção dessas infraestruturas contra os efeitos das explosões. Neste trabalho, utilizou-se um hidrocódigo comercial, o LS-DYNA, no tratamento e simulação de problemas envolvendo ondas de choque explosivas tendo-se realizado um estudo paramétrico do efeito da detonação de um alto explosivo no interior de um compartimento fechado, de geometria prismática retangular, em que as dimensões foram sendo variadas. Foi necessário calibrar previamente o modelo geométrico escolhido bem como os parâmetros utilizados para gerar a onda de choque explosiva, de forma a assegurar a consistência dos resultados, dado que não foi possível a realização de ensaios experimentais. Foi utilizada uma malha multimaterial Arbitrária Lagrangiana-Euleriana (MMALE), com recurso a elementos sólidos com um único ponto de integração, recorrendo ao método das diferenças finitas centrais para as integrações em relação ao tempo, tendo-se utilizado como base de calibração a literatura consultada. Os dados obtidos no estudo paramétrico foram tratados recorrendo a métodos estatísticos de regressão de forma a se obter uma relação fenomenológica para prever as pressões máximas dentro de um compartimento.

Questionário de satisfação do utente e do profissional : impacto num laboratório de análises clínicas

RESUMO: Temos assistido a uma evolução impressionante nos laboratórios de análises clínicas, os quais precisam de prestar um serviço de excelência a custos cada vez mais competitivos. Nos laboratórios os sistemas de gestão da qualidade têm uma importância significativa nesta evolução, fundamentalmente pela procura da melhoria continua, que ocorre não só ao nível de processos e técnicas, mas também na qualificação dos diferentes intervenientes. Um dos problemas fundamentais da gestão e um laboratório é a eliminação de desperdícios e erros criando benefícios, conceito base na filosofia LeanThinking isto é “pensamento magro”, pelo que é essencial conseguir monitorizar funções críticas sistematicamente. Esta monitorização, num laboratório cada vez mais focalizado no utente, pode ser efetuada através de sistemas e tecnologias de informação, sendo possível contabilizar número de utentes, horas de maior afluência, tempo médio de permanência na sala de espera, tempo médio para entrega de análises, resultados entregues fora da data prevista, entre outros dados de apoio à decisão. Devem igualmente ser analisadas as reclamações, bem como a satisfação dos utentes quer através do feedback que é transmitido aos funcionários, quer através de questionários de satisfação. Usou-se principalmente dois modelos: um proposto pelo Índice Europeu de Satisfação do Consumidor (ECSI) e o outro de Estrutura Comum de Avaliação (CAF). Introduziram-se igualmente dois questionários: um apresentado em formato digital num posto de colheitas, através de um quiosque eletrónico, e um outro na página da internet do laboratório, ambos como alternativa ao questionário em papel já existente, tendo-se analisado os dados, e retirado as devidas conclusões. Propôs-se e desenvolveu-se um questionário para colaboradores cuja intenção foi a de fornecer dados úteis de apoio à decisão, face à importância dos funcionários na interação com os clientes e na garantia da qualidade ao longo de todo o processo. Avaliaram-se globalmente os resultados sem que tenha sido possível apresentá-los por política interna da empresa, bem como se comentou de forma empírica alguns benefícios deste questionário. Os principais objetivos deste trabalho foram, implementar questionários de satisfação eletrónicos e analisar os resultados obtidos, comparando-os com o estudo ECSI, de forma a acentuar a importância da análise em simultâneo de dois fatores: a motivação profissional e a satisfação do cliente, com o intuito de melhorar os sistemas de apoio à decisão. ------------------------ ABSTRACT: We have witnessed an impressive development in clinical analysis laboratories, which have to provide excellent service at increasingly competitive costs, quality management systems have a significant importance in this evolution, mainly by demanding continuous improvement, which does not occur only in terms of processes and techniques, but also in the qualification of the various stakeholders. One key problem of managing a laboratory is the elimination of waste and errors, creating benefits, concept based on Lean Thinking philosophy, therefore it is essential be able to monitor critical tasks systematically. This monitoring, in an increasingly focused on the user laboratory can be accomplished through information systems and technologies, through which it is possible to account the number of clients, peak times, average length of waiting room stay, average time for delivery analysis, delivered results out of the expected date, among other data that contribute to support decisions, however it is also decisive to analyzed complaint sand satisfaction of users through employees feedback but mainly through satisfaction questionnaires that provides accurate results. We use mainly two models one proposed by the European Index of Consumer Satisfaction (ECSI), directed to the client, and the Common Assessment Framework (CAF), used both in the client as the employees surveys. Introduced two questionnaires in a digital format, one in the central laboratory collect center, through an electronic kiosk and another on the laboratory web page, both as an alternative to survey paper currently used, we analyzed the results, and withdrew the conclusions. It was proposed and developed a questionnaire for employees whose intention would be to provide useful data to decision support, given the importance of employees in customer interaction and quality assurance throughout the whole clinical process, it was evaluated in a general way because it was not possible to show the results, however commented an empirical way some benefits of this questionnaire. The main goals of this study were to implement electronic questionnaires and analyze the results, comparing them with the ECSI, in order to emphasize the importance of analyzing simultaneously professional motivation with customer satisfaction, in order to improve decision support systems.

Validação de técnicas de limpeza de equipamentos na industria farmacêutica

A indústria farmacêutica é uma indústria de grande dimensão e que exige a maior qualidade possível. No grupo AtralCipan, essa exigência não é esquecida e por isso se tem um enorme cuidado ao nível da limpeza dos equipamentos por forma a impedir contaminações cruzadas. Os Laboratórios Atral têm vindo ao longo dos anos a realizar validações de limpeza com o objetivo de mostrar e verificar que realmente as limpezas efetuadas aos equipamentos e respetivas salas são eficazes, não comprometendo nenhuma produção. A presente dissertação visa na validação de limpeza dos equipamentos do setor das formas sólidas orais cefalosporínas. O trabalho desenvolvido iniciou-se com a seleção dos produtos pior-caso do setor através de uma análise de risco. Posteriormente, analisou-se cada equipamento presente no setor (câmara de pesagem, tamisador, misturador bicónico, compactadora, máquina de comprimir e despoeirador, bacias de revestimento e máquina de blisterar) para identificação dos pontos críticos de limpeza dos mesmos. Com base nas áreas dos equipamentos e posologia dos produtos, calculou-se o limite analítico para cada produto pior-caso e validou-se o método analítico por HPLC para cada um. Os resultados destas duas validações foram favoráveis, revelando que a pesquisa de resíduos de substância ativa através de HPLC é um método adequado e que pode ser utilizado. O passo seguinte deste processo recai nas amostragens a efetuar a cada equipamento consoante os pontos críticos identificados. As amostragens efetuadas incidiram sobre a pesquisa de carbono orgânico total, determinação de atividade microbiológica e determinação de resíduos de substância ativa. No geral obtiveram-se bons resultados, verificando-se que todas as amostragens obtiveram resultados inferiores aos limites estipulados, existindo um desvio para o misturador bicónico ao nível da pesquisa de carbono orgânico total e dois desvios na determinação de atividade microbiana na compactadora e máquina de blisterar. O trabalho desenvolvido forneceu informações importantes à empresa, demostrando que o modo de limpeza dos seus equipamentos é apropriado, prevenindo futuras contaminações cruzadas entre os diversos medicamentos fabricados.

Qualificação de equipamentos em indústria farmacêutica

Assegurar a qualidade de um produto farmacêutico implica garantir a conformidade de todas as etapas, ao longo de todo o seu ciclo de vida, desde a aquisição das matérias-primas até à libertação do produto acabado, assegurando a validação dos equipamentos, instalações e processos. Quando uma indústria farmacêutica assegura a conformidade de todos os passos envolventes (e que possam influenciar o processo de fabrico) é capaz de demonstrar, perante entidades responsáveis e clientes, que os seus produtos apresentam a qualidade pré-estabelecida na autorização de introdução no mercado (AIM) e que, consequentemente, irão ter o desempenho pretendido. Esta dissertação insere-se na garantia da qualidade dos Laboratórios Atral, do grupo AtralCipan, mais propriamente na qualificação de equipamentos no setor Formas Sólidas Orais Cefalosporínicas (FSO3) por forma a assegurar a qualidade dos produtos acabados produzidos. O objetivo deste trabalho é a qualificação dos principais equipamentos existentes no setor FSO3 por forma a assegurar a qualidade dos medicamentos lá fabricados. Para a qualificação do desempenho dos equipamentos (à exceção do tamisador, compactador e detetor de metais) foram utilizados dados históricos presentes nos registos de lotes dos principais produtos do setor por forma a efetuar uma avaliação retrospetiva. Para isso efetuou-se uma análise de risco FMEA (análise do modo de falha e consequência), aos equipamentos existentes no setor, com o objetivo de estabelecer os parâmetros dos equipamentos que pudessem influenciar negativamente a qualidade do produto final. À exceção da qualificação do desempenho da máquina de blisterar 308 PBL3, uma vez que faltavam alguns dados de lotes que ainda não tinham sido analisados pelo setor de Controlo da Qualidade, os principais equipamentos do FSO3 encontram-se atualmente qualificados. A conclusão da qualificação dos equipamentos presentes no setor FSO3, bem como da análise de risco efetuada irá contribuir para um melhoramento da qualidade e da credibilidade do setor perante clientes e entidades responsáveis.

Desenvolvimento de membranas catalíticas ácidas para a metanólise do ácido palmítico: estudo do efeito da reticulação

A produção de biodiesel tem sido afectada, ao nível dos custos de produção, pela falta de matérias-primas adequadas que não entrem em competição com a indústria alimentar. A matéria-prima original para a produção de biodiesel é o óleo de soja alimentar, porém a sua utilização origina problemas significativos a nível político e económico. Desta forma, a indústria do biodiesel encontra-se empenhada na modificação para matériasprimas alternativas e de baixo custo. Contudo, estas matérias-primas apresentam elevados níveis de ácidos gordos livres, sendo por isso necessária a eliminação dos ácidos gordos livres. Neste trabalho experimental é proposta a metanólise do ácido palmítico catalisada por membranas poliméricas catalíticas ácidas, utilizadas num reactor de membrana com pervaporação simultânea. Este processo é uma alternativa á destilação reactiva visto que permite a integração da reacção e da separação numa única operação, pelo que é possível a optimização energética, a maximização da conversão e a eliminação de solventes de extracção. Foi efectuado o estudo cinético da reacção de esterificação catalisada pelo catalisador KIT-6 sulfonado. Este catalisador foi caracterizado por titulação ácido-base. Prepararam-se membranas catalíticas compósitas por dispersão do KIT-6 sulfonado em matrizes de poli(álcool vinílico) reticulado com glutaraldeído ou hexametilenodiisocianato. As membranas foram caracterizadas por medição de ângulos de contacto, percentagem de inchamento e por FTIR. Os efeitos do tipo de reticulante e da percentagem de reticulação nas propriedades de transporte e de sorção das membranas, foram estudados em reactor bacth, com as membranas cortadas em pedaços. Os elevados períodos de indução apresentados pelas curvas cinéticas obtidas sugerem que a água formada na reacção afecta de forma pronunciada as propriedades de transporte das membranas. Esta hipótese foi suportada pelo bom ajuste dum modelo cinético-difusional aos pontos experimentais. Por fim, foi testada uma membrana em reactor de membrana com pervaporação simultânea, utilizando azoto seco como gás de varrimento.

Valorização de residuos de biomassa preparação de carvões activados para remoção de poluentes orgânicos

O trabalho que se apresenta nesta dissertação foi realizado na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, no Grupo de Adsorção e Materiais Adsorventes em parceria com o grupo de Engenharia das Reacções (Departamento de Química, REQUIMTE) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa. De uma parte do trabalho desenvolvido resultaram duas comunicações na Annual World Conference on Carbon 2012 na Cracóvia, Polônia, que se realizou em Junho de 2012; e uma comunicação aceite para apresentação na XXXVII Reunião Ibérica de Adsorção (RIA 2012) em Sevilla, Espanha, que se irá realizar em Setembro de 2012.

Estudo comparativo de medição da velocidade da onda de pulso: VasoCheck versus complior

A medição da Velocidade da Onda de Pulso (VOP), enquanto meio complementar de diagnóstico e tratamento das doenças cardiovasculares, é considerada um marcador precoce de compromisso arterial em diversos contextos clínicos. O seu papel consolida-se na prevenção primária da patologia arterial, através da avaliação das propriedades mecânicas dos vasos sanguíneos, nomeadamente, quanto à sua rigidez e distensibilidade. Neste trabalho pretende-se comparar os valores experimentais da VOP obtidos com dois métodos de medição diferentes. Para a obtenção das ondas de pulso, utilizaram-se dois equipamentos não-invasivos que permitem uma avaliação in-vivo das propriedades mecânicas dos vasos sanguíneos. Estes distinguem-se pelo princípio físico em que se baseiam: o Complior usa sensores de pressão, baseando-se no princípio piezoeléctrico e o protótipo do equipamento VasoCheck, desenvolvido no nosso grupo da NMT, usa sensores ópticos de infra-vermelho, baseando-se no princípio fotopletismográfico (FPG). As medições com os dois métodos realizaram-se em ambiente controlado, numa amostra de 42 voluntários dos 20 aos 30 anos de idade, de ambos os sexos, saudáveis e sem diagnóstico cardiovascular associado. Os dados experimentais obtidos com os métodos e sensores acima enunciados foram tratados estatisticamente. Os valores da VOP obtidos com o método FPG mostraram-se consistentes e em boa concordância com os obtidos com o método piezoeléctrico. O método FPG aparenta ser mais rápido na sua utilização. Futuramente, evidencia-se importante repetir a série de medições com os dois métodos numa amostra maior, estendendo-a também a voluntários com diagnóstico cardiovascular conhecido. Com base neste trabalho foi apresentada a comunicação painel “Análise comparativa de dois métodos de medição da Velocidade da Onda de Pulso” na International Conference on Health Technology Assessment and Quality Management 2012, realizada a 3 e 4 de Fevereiro de 2012 na Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa.

Reforço de vigas de betão armado com armaduras exteriores de FRP

A presente dissertação vem no seguimento dos estudos realizados no Departamento de Engenharia Civil da Universidade Nova de Lisboa sobre o reforço à flexão de vigas de betão armado com compósitos de CFRP (compósitos reforçados com fibras de carbono). Numa primeira fase deste trabalho foram estudadas e desenvolvidas duas novas técnicas de reforço de vigas à flexão com laminados de CFRP, às quais foram atribuídas as designações de Externally Bonded Reinforcement Anchorage (EBRA) e Horizontal Near Surface Mounted Reinforcement (HNSMR). Estes sistemas de reforço foram estudados e testados em cinco vigas de betão armado de secção transversal em T, as quais foram levadas à rotura através de ensaios à flexão tendo em conta um sistema de aplicação de carga em quatro pontos. Para diferentes historiais de carregamento (monotónicos e cíclicos) foram analisados diversos parâmetros relacionados com a capacidade de mobilização da resistência à tração dos elementos de reforço, resistência máxima dos sistemas, ductilidade dos mesmos e eficiência destes perante situações de serviço. Com isto, realizou-se um estudo comparativo entre o desempenho destes sistemas de reforço e o de duas outras técnicas já estudadas, nomeadamente, os sistemas Externally Bonded Reinforcement (EBR) e Near Surface Mounted Reinforcement (NSMR). Como complemento deste trabalho desenvolveu-se também um programa de cálculo em MATLAB, capaz de simular o problema em estudo através de um modelo numérico de análise não-linear de secções. A representatividade dos dados obtidos pelo modelo numérico foi verificada posteriormente através de uma análise comparativa entre estes e os valores experimentais obtidos.