Modification of hemicellulose content by antisense down-regulation of UDP-glucuronate decarboxylase in tobacco and its consequences for cellulose extractability

Extractability and recovery of cellulose from cell walls influences many industrial processes and also the utilisation of biomass for energy purposes. The utility of genetic manipulation of lignin has proven potential for optimising such processes and is also advantageous for the environment. Hemicelluloses, particularly secondary wall xylans, also influence the extractability of cellulose. UDP-glucuronate decarboxylase produces UDP-xylose, the precursor for xylans and the effect of its down-regulation on cell wall structure and cellulose extractability in transgenic tobacco has been investigated. Since there are a number of potential UDP-glucuronate decarboxylase genes, a 490 bp sequence of high similarity between members of the family, was chosen for general alteration of the expression of the gene family. Sense and antisense transgenic lines were analysed for enzyme activity using a modified and optimised electrophoretic assay, for enzyme levels by western blotting and for secondary cell wall composition. Some of the down-regulated antisense plants showed high glucose to xylose ratios in xylem walls due to less xylose-containing polymers, while arabinose and uronic acid contents, which could also have been affected by any change in UDP-xylose provision, were unchanged. The overall morphology and stem lignin content of the modified lines remained little changed compared with wild-type. However, there were some changes in vascular organisation and reduction of xylans in the secondary walls was confirmed by immunocytochemistry. Pulping analysis showed a decreased pulp yield and a higher Kappa number in some lines compared with controls, indicating that they were less delignified, although the level of residual alkali was reduced. Such traits probably indicate that lignin was less available for removal in a reduced background of xylans. However, the viscosity was higher in most antisense lines, meaning that the cellulose was less broken-down during the pulping process. This is one of the first studies of a directed manipulation of hemicellulose content on cellulose extractability and shows both positive and negative outcomes.

Modification of hemicellulose content by antisense down-regulation of UDP-glucuronate decarboxylase in tobacco and its conscequence for cellulose extractability

Extractability and recovery of cellulose from cell walls influences many industrial processes and also the utilisation of biomass for energy purposes. The utility of genetic manipulation of lignin has proven potential for optimising such processes and is also advantageous for the environment. Hemicelluloses, particularly secondary wall xylans, also influence the extractability of cellulose. UDP-glucuronate decarboxylase produces UDP-xylose, the precursor for xylans and the effect of its down-regulation on cell wall structure and cellulose extractability in transgenic tobacco has been investigated. Since there are a number of potential UDP-glucuronate decarboxylase genes, a 490 bp sequence of high similarity between members of the family, was chosen for general alteration of the expression of the gene family. Sense and antisense transgenic lines were analysed for enzyme activity using a modified and optimised electrophoretic assay, for enzyme levels by western blotting and for secondary cell wall composition. Some of the down-regulated antisense plants showed high glucose to xylose ratios in xylem walls due to less xylose-containing polymers, while arabinose and uronic acid contents, which could also have been affected by any change in UDP-xylose provision, were unchanged. The overall morphology and stem lignin content of the modified lines remained little changed compared with wild-type. However, there were some changes in vascular organisation and reduction of xylans in the secondary walls was confirmed by immunocytochemistry. Pulping analysis showed a decreased pulp yield and a higher Kappa number in some lines compared with controls, indicating that they were less delignified, although the level of residual alkali was reduced. Such traits probably indicate that lignin was less available for removal in a reduced background of xylans. However, the viscosity was higher in most antisense lines, meaning that the cellulose was less broken-down during the pulping process. This is one of the first studies of a directed manipulation of hemicellulose content on cellulose extractability and shows both positive and negative outcomes.

Self-tuning proportional, integral and derivative controller based on genetic algorithm least squares

A self-tuning proportional, integral and derivative control scheme based on genetic algorithms (GAs) is proposed and applied to the control of a real industrial plant. This paper explores the improvement in the parameter estimator, which is an essential part of an adaptive controller, through the hybridization of recursive least-squares algorithms by making use of GAs and the possibility of the application of GAs to the control of industrial processes. Both the simulation results and the experiments on a real plant show that the proposed scheme can be applied effectively.

Cybernetics – the modern science of systems

This article has been written in memory of Norbert Wiener and is dedicated to him. Takes a look at how cybernetics provides an extremely useful framework for the control and operation of real-world systems. With the true advent of computers and simple communications, many more processes can and will be viewed from a systems standpoint. Examples are given of how cybernetics can be applied to industrial processes and how it is seen as an important, integral part of future systems science.

Optimal control of nonlinear differential algebraic equation systems

A novel iterative procedure is described for solving nonlinear optimal control problems subject to differential algebraic equations. The procedure iterates on an integrated modified linear quadratic model based problem with parameter updating in such a manner that the correct solution of the original non-linear problem is achieved. The resulting algorithm has a particular advantage in that the solution is achieved without the need to solve the differential algebraic equations . Convergence aspects are discussed and a simulation example is described which illustrates the performance of the technique. 1. Introduction When modelling industrial processes often the resulting equations consist of coupled differential and algebraic equations (DAEs). In many situations these equations are nonlinear and cannot readily be directly reduced to ordinary differential equations.

Mjukvaruverktyg för loggning och analys avindustriella processer

This report discusses developing a software log tool for analysis of industrial processes. The target was to develop software that can help electro Engineers for monitor and fault finding in industrial processes. The tool is called PLS (Process log server), and is developed in Visual Studio.NET Framework 2005. PLS works as a client with Beijer Electronics OPC Server. The program is able to read data from PLC (Programmable Logic Controller), trough the OPC Server. PLS connects to all kind of controllers that is supported by the Beijer Electronics OPC Server. Signal data is stored in a database for later analysis. Chosen signals data can easily be exported into a text file. The text file is adopted for import to MS Office Excel. User manual [UM-07] is written as a separate document. The software acted stable through the function test. The final product becomes a first-rate tool that is simple to use. As an advantage, the software can be developed with more functions in the future.

European resarch school on large scale solar thermal - SHINE

The Solar HeatIntegration NEtwork (SHINE) is a European research school in which 13 PhDstudents in solar thermal technologies are funded by the EU Marie-Curie program.It has five PhD course modules as well as workshops and seminars dedicated to PhDstudents both within the project as well as outside of it. The SHINE researchactivities focus on large solar heating systems and new applications: ondistrict heating, industrial processes and new storage systems. The scope ofthis paper is on systems for district heating for which there are five PhDstudents, three at universities and two at companies. The PhD students allstarted during the early part of 2014 and their initial work has concentratedon literature studies and on setting up models and data collection to be usedfor validation purposes. The PhD students will complete their studies in2017-18.

Design and validation of a sheet metal shearing experimental procedure

Throughout the industrial processes of sheet metal manufacturing and refining, shear cutting is widely used for its speed and cost advantages over competing cutting methods. Industrial shears may include some force measurement possibilities, but the force is most likely influenced by friction losses between shear tool and the point of measurement, and are in general not showing the actual force applied to the sheet. Well defined shears and accurate measurements of force and shear tool position are important for understanding the influence of shear parameters. Accurate experimental data are also necessary for calibration of numerical shear models. Here, a dedicated laboratory set-up with well defined geometry and movement in the shear, and high measurability in terms of force and geometry is designed, built and verified. Parameters important to the shear process are studied with perturbation analysis techniques and requirements on input parameter accuracy are formulated to meet experimental output demands. Input parameters in shearing are mostly geometric parameters, but also material properties and contact conditions. Based on the accuracy requirements, a symmetric experiment with internal balancing of forces is constructed to avoid guides and corresponding friction losses. Finally, the experimental procedure is validated through shearing of a medium grade steel. With the obtained experimental set-up performance, force changes as result of changes in studied input parameters are distinguishable down to a level of 1%.

Análise e melhoria de layout de processo na indústria de beneficiamento de couro

A aplicação de técnicas de estudo de sistemas em ambientes industriais com grande concorrência, é cada vez mais significativa devido às modificações e flexibilidade de produção exigidas. A aplicação de técnicas de análise e ajustes de layouts são algumas destas técnicas que podem trazer resultados competitivos positivos. O presente trabalho descreve os tipos de layouts existentes, com suas aplicações, vantagens e desvantagens com a finalidade de analisar e propor melhorias em layouts de processo na indústria coureira. O trabalho enfoca ainda os principais pontos a serem considerados quando da criação de um novo layout ou do ajuste e/ou melhoria de um existente. Para tal, foi realizado um estudo de caso utilizando a técnica de Melhoria de Layout de Silveira (1998), com a aplicação do Planejamento Sistemático de Layout em um layout de processo do setor da Secagem, característico em uma indústria beneficiadora de couro. Os resultados obtidos traduzem o re-arranjo de seus postos de trabalho com redução do fluxo de material de acordo com a aproximação de postos com relações de afinidade. Essa alteração possibilitou uma melhor organização espacial dos postos de trabalho e um melhor controle da produção, através da separação natural dos lotes. A metodologia adotada pode ser utilizada como ferramenta de melhoria nos demais setores, tanto da própria empresa, como do mercado coureiro em geral.

Seis sigma : um estudo aplicado ao setor eletrônico

O tema deste trabalho é a metodologia Seis Sigma. O objetivo principal é apresentar e desenvolver uma metodologia para aplicação do Seis Sigma e desenvolver estudo aplicado. Inicialmente, é realizada uma revisão bibliográfica, enfocando os temas qualidade, satisfação do cliente e Seis Sigma. Na seqüência, é apresentada uma proposta de modelo para a aplicação do Seis Sigma em processos industriais. O modelo proposto aborda a estrutura para aplicação do Seis Sigma, os treinamentos e as principais atividades e ferramentas do ciclo DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve e Control). O modelo proposto é aplicado através de uma série de projetos. Um desses projetos é descrito detalhadamente, ilustrando o modelo proposto. Os resultados apresentados na aplicação do Seis Sigma são amplamente positivos. Os resultados obtidos abrangem melhorias radicais de qualidade, produtividade e custos. As atividades e ferramentas que apresentaram melhores resultados são destacadas. Apesar do Seis Sigma estar associado à aplicação intensiva de estatística, verifica-se que, de um modo geral, o Seis Sigma pode ser aplicado de um modo mais simplificado.

Automação e robótica nas indústrias brasileiras: um estudo exploratório

A Automação e o processo de Robotização vêm, cada vem mais, se tornando pauta nas discussões de centenas de indústrias brasileiras, onde a tendência clara e identificada é a de investimentos expressivos na melhoria de processos e produtos, por intermédio dessas tecnologias; com foco, sempre que possível, na nacionalização de equipamentos. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o modelo proposto por Paul Kennedy (1993) com relação à tendência de Automação e Robotização nas Indústrias Mundiais, analisando o estudo realizado diante de uma economia emergente como a brasileira. Para tanto, foram pesquisadas empresas no Brasil, em diferentes segmentos industriais, o estado da arte em termos de tecnologia de automação e robótica aplicada a processos industriais, e sugerido um modelo diferente do idealizado originalmente por Kennedy. A análise do autor se baseou no teorema que, na matemática discreta, chamamos de “law of the excluded middle”, ou seja, segundo Kennedy, o Brasil estaria vivendo hoje uma migração gradual das indústrias para os países ricos. O Brasil é um exemplo de país industrializado, de economia emergente, que investe intensamente em processos automatizados, mas que não é classificado dentro do grupo desses países ricos. Através da pesquisa realizada será apresentado um novo modelo, no qual países emergentes como o Brasil têm acesso à tecnologia de ponta em automação e robótica, aplicando a mesma em seus processos industriais.

Processo alternativo de catch-up em indústrias intensivas em recursos naturais: uma análise empírica da trajetória tecnológica da indústria de bioetanol de cana-de-açúcar no Brasil

Esta tese diz respeito ao desenvolvimento tecnológico e inovação em indústrias intensivas em recursos naturais no contexto de economias emergentes. A tese explora como a acumulação de capacidades tecnológicas e os mecanismos de aprendizagem influenciaram a trajetória tecnológica na indústria de bioetanol de cana-de-açúcar no Brasil, durante o período de meados da década de 1970 a 2014. Muito se avançou na compreensão do processo de catch-up tecnológico de empresas e indústrias de economias emergentes. Contudo, essas pesquisas geralmente exploram o processo de catch-up tecnológico relacionado às trajetórias tecnológicas já mapeadas pelos líderes mundiais em indústrias de manufatura e transformação. Parte desses estudos ignora que o desenvolvimento de atividades industriais poderia ocorrer em indústrias intensivas em recursos naturais. Além disso, indústrias intensivas em recursos naturais são geralmente encapsuladas como commodities e low-tech, caracterizadas por uma limitada oportunidade de aprendizagem tecnológica e acumulação de capacidades tecnológicas. Entretanto, o processo de industrialização em indústrias intensivas em recursos naturais em regiões como a América Latina ainda é pouco compreendido e são escassas as pesquisas que investigam o processo de catch-up tecnológico em nível de indústria, com raras exceções. Baseando-se em evidências da indústria de bioetanol do Brasil, esta pesquisa explora um processo de catch-up tecnológico que tem recebido pouca atenção na literatura. Esta pesquisa adotou um desenho qualitativo com base em uma estratégia de estudo de caso em nível de indústria, com extensivo trabalho de campo e coleta de evidências empíricas de primeira mão com cobertura de longo prazo em 20 organizações. Esta pesquisa encontrou que: (1) a evolução da trajetória tecnológica da indústria de bioetanol no Brasil caracterizou-se pela abertura de uma direção distinta daquela mapeada por líderes tecnológicos existentes. Esse processo de desvio qualitativo da trajetória tecnológica dominante iniciou durante os primeiros estágios de desenvolvimento tecnológico. Assim, a indústria percorreu uma trajetória de entrada precoce em path-creating; (2) a evolução dessa trajetória tecnológica não se deu de maneira homogenia. Foram encontrados três padrões relativamente distintos de acumulação de capacidades tecnológicas para funções (ou áreas) tecnológicas específicas: feedstock, processos agrícolas e processos industriais. Nas funções de feedstock e processos industriais, houve acumulação de capacidades tecnológicas de liderança mundial, enquanto na função processos agrícolas a acumulação de capacidades tecnológicas não evoluiu além do nível intermediário; (3) essas capacidades foram acumuladas de forma dispersa entre os atores da indústria (empresas produtoras, institutos de pesquisa, universidades, fornecedores, empresas de biotecnologia etc.) e possibilitaram a abertura de oportunidades de exploração de novos negócios, ainda que modestamente aproveitadas; e (4) a sutil heterogeneidade encontrada nos padrões de acumulação de capacidades tecnológicas foi influenciada pela combinação de mecanismos de aprendizagem tecnológica utilizados pela indústria ao longo do tempo. Por fim, constatou-se também que essa trajetória tecnológica contribuiu para gerar implicações significativas e foi também influenciada por fatores outros. Não obstante, esses resultados merecem esforço de investigação mais sistemático, uma vez que foram examinados aqui de forma superficial. Concluiu-se, portanto, que posições tecnológicas relevantes, especialmente por indústrias de economias emergentes, podem ser alcançadas por meio de trajetórias tecnológicas que não se baseiam, necessariamente, em tecnologias dominantes, já exploradas por líderes mundiais, de economias avançadas. Assim, os processos alternativos de catch-up podem ser altamente relevantes para a obtenção de progresso industrial. Ademais, a pesquisa concluiu que as indústrias intensivas em recursos naturais oferecem oportunidades para inovações significativas, e podem ser protagonistas nesse processo de catch-up alternativo, particularmente no contexto de países abundantes em recursos naturais. Assim sendo, esta pesquisa contribui para gerar novas evidências e explicações que nos ajudem a ampliar a noção de alternativas para o desenvolvimento industrial e econômico no contexto de economias emergentes. No debate sobre desenvolvimento industrial e econômico, as trajetórias tecnológicas alternativas, bem como as indústrias intensivas em recursos naturais, deveriam receber uma atenção especial por parte de decisores de políticas públicas e de ações empresariais.

Estudo comparativo da queima rápida com a queima tradicional nas propriedades de materiais cerâmicos de base argilos

Dutra, R. P. S.; Varela,M. L.; Nascimento, R. M. ; Gomes, U. U. ; Martinelli1, A. E. ; Paskocimas, C. A. Estudo comparativo da queima rápida com a queima tradicional nas propriedades de materiais cerâmicos de base argilosa. Cerâmica [online]. 2009, vol.55, n.333, pp. 100-105. ISSN 0366-6913. doi:Disponivem em: . Acesso em: 04 out. 2010.

Efeito da velocidade de aquecimento nas propriedades de produtos da cerâmica estrutural

Heating rate is one of the main variables that determine a fire cycle. In industrial processes that use high temperatures, greater fire great can reduce the cost of production and increase productivity. The use of faster and more efficient fire cycles has been little investigated by the structural ceramic industry in Brazil. However, one of the possibilities that aims at modernizing the sector is the use of roller kilns and the inclusion of natural gas as fuel. Thus, the purpose of this study is to investigate the effect of heating rate on the technological properties of structural ceramic products. Clay raw materials from the main ceramic industries in the state of Rio Grande do Norte were characterized. Some of the raw materials characterized were formulated to obtain the best physical and mechanical properties. Next, raw materials and formulations were selected to study the influence of heating rate on the final properties of the ceramic materials. The samples were shaped by pressing and extrusion and submitted to rates of 1 °C/min, 10 °C/min and 20 °C/min, with final temperatures of 850 °C, 950 °C and 1050 °C. Discontinuous cycles with rates of 10 °C/min or 15 °C/min up to 600 °C and a rate of 20 °C/min up to final temperature were also investigated. Technological properties were determined for all the samples and microstructural analysis was carried out under a number of fire conditions. Results indicate that faster and more efficient fire cycles than those currently in practice could be used, limiting only some clay doughs to certain fire conditions. The best results were obtained for the samples submitted to slow cycles up to 600 °C and fast fire sinterization up to 950 °C. This paper presents for the first time the use of a fast fire rate for raw materials and clay formulations and seeks to determine ideal dough and processing conditions for using shorter fire times, thus enabling the use of roller kilns and natural gas in structural ceramic industries

Reconfiguração dinâmica de estratégias distribuídas em dispositivos foundation fieldbus para a otimização de processos na indústria do petróleo

The petrochemical industry has as objective obtain, from crude oil, some products with a higher commercial value and a bigger industrial utility for energy purposes. These industrial processes are complex, commonly operating with large production volume and in restricted operation conditions. The operation control in optimized and stable conditions is important to keep obtained products quality and the industrial plant safety. Currently, industrial network has been attained evidence when there is a need to make the process control in a distributed way. The Foundation Fieldbus protocol for industrial network, for its interoperability feature and its user interface organized in simple configuration blocks, has great notoriety among industrial automation network group. This present work puts together some benefits brought by industrial network technology to petrochemical industrial processes inherent complexity. For this, a dynamic reconfiguration system for intelligent strategies (artificial neural networks, for example) based on the protocol user application layer is proposed which might allow different applications use in a particular process, without operators intervention and with necessary guarantees for the proper plant functioning