Ajuste automático e otimização do tempo de espera (Idle time) em bombeio mecânico de petróleo

The present work presents an algorithm proposal, which aims for controlling and improving idle time to be applied in oil production wells equipped with beam pump. The algorithm was totally designed based on existing papers and data acquired from two Potiguar Basin pilot wells. Oil engineering concepts such as submergence, pump off, Basic Sediments and Water (BSW), Inflow Performance Relationship (IPR), reservo ir pressure, inflow pressure, among others, were included into the algorithm through a mathematical treatment developed from a typical well and then extended to the general cases. The optimization will increase the well production potential maximum utilization having the smallest number of pumping unit cycles directly reflecting on operational cost and electricity consumption reduction

Proposta de um dispositivo para ajuste automático da altura de uma cama hospitalar

This paper proposes a mechanical device to adapt a simple model of hospital bed used in the Emergency Department at Santa Casa of Guaratinguetá, allowing the bed’s height adjustment with electromechanical drive. This adaptation aims to introduce improvements in the routine work of nurses and reduce ergonomic problems stemming from repetitive strain during the transfer of patients to stretchers and wheelchairs, as well as providing more comfort to the bedridden patient. The device is mainly composed of: an electric induction motor used to drive the engine, a steel spindle with square thread, which allows axial displacement of the bed, a transmission system with pulleys and belt, which transmits power supplied by the motor to the spindle. The mechanism allows the height of the bed is regulated between 400 and 800 mm. The estimated implementation cost of this proposal is lower than the acquisition cost of a commercial hospital bed with the same features, which confirms the feasibility of the proposed solution

Desenvolvimento de programação offline e de novos processos robotizados de lixamento

Atualmente a vantagem competitiva de uma empresa passa pela sua rápida adaptação às variações de procura do mercado, sendo necessário garantir elevados níveis de produtividade e, simultaneamente, grande flexibilidade, indispensável ao fabrico de pequenos lotes. A necessidade de ajuste do processo e a diminuição da média de vida do produto levam a paragens cada vez mais frequentes da célula de fabrico para programação e afinação, com consequentes perdas de produtividade. De forma a dar resposta a estes problemas, neste trabalho é testada a viabilidade da utilização da programação e simulação offline de tarefas de lixamento na Grohe Portugal, complementando a solução com o desenvolvimento de um novo método de afinação do programa, permitindo uma adaptação às flutuações do processo produtivo. Para isso foi necessário analisar o estado da arte dos robôs industriais na área de acabamento superficial e respetivos métodos de programação. Em seguida, após um trabalho prévio rigoroso de preparação e modelação da célula de trabalho, é possível fazer a programação offline das várias rotinas e trajetórias complexas que compõem um ciclo de lixamento de um produto, contribuindo para o aumento da qualidade do produto final sem comprometer os níveis de produtividade. Nesta dissertação são descritos e detalhados alguns dos procedimentos fulcrais no sucesso da aplicação deste método de programação. Por último é feita uma nova abordagem ao método de ajuste ponto-a-ponto convencional, desenvolvendo-se para isso um sistema de ajuste automático do programa, dotando o robô da capacidade de se adaptar às variações do processo, assegurando a consistência do mesmo. Foram realizados testes em pequena escala, extrapolando-se os resultados para a aplicação deste novo método no processo produtivo da Grohe Portugal, como forma de complemento ao método convencional de ajuste ponto-a-ponto do programa, reduzindo o tempo de paragem da célula de trabalho.

Pós-processamento de imagens digitalizadas na odontometria de primeiros pré-molares superiores

A partir de uma amostra de 30 radiografias mesiorradiais prémolares superiores, contendo um instrumento endodôntico em cada um de seus condutos, obtidas com a finalidade de odontometria, foi avaliado se a manipulação digital pela aplicação de filtros grráficos de inversão, pseudocolorização e relevo, favorece ou não a localização do ápice radiográfico.As imagens convencionais foram digitalizadas através de scanner em 300 dpi e 256 tons de cinca, tamanho original e ajuste automático de brilho e contraste, reproduzidas três vezes e submetidas aos filtros gráficos. Uma seqüência aleatória de todas as imagens foi apresentada em monitor, em condições padronizadas de visualização, a um observador habituado à utilização de imagens digitais que, através de régua eletrônica da barra de ferramentas do programa PhotoshopR, efetuou a medida da distância entre a borda superior da imagem e o limite apical para ambas as raízes, três vezes em oportunidades distintas. As quatro imagens de cada dente foram montadas em apresentação do programa PowerPointR e exibidas, com os mesmos critérios de padronização, para três observadores especialistas em endodontia, os quais qualitativamente em qual delas o limite apical de cada raiz era melhor visualizado. Através dos resultados do teste não-paramétrico de Friedman verificou-se que os valores médios para as imagens manipuladas não diferem significativamente daqueles obtidos sobre a imagem (p=0,001), onde se observa o maior coeficiente de variação. A imagem e sua versão em negativo foram classificadas como as melhores de forma mais consistente. A modalidade pseudocores e relevo receberam os piores escores, porém não de modo consistente.

A economia como ciência. Dos clássicos a Keynes

Este ensaio se propõe confrontar a abordagem neoclássica da economia como ciência positiva, com a modelo keynesiano e a visão da economia dinâmica de Kalecki, onde a economia é tratada desde a perspectiva de uma ciência moral e normativa. Para tanto analisaremos as bases teóricas de cada modelo, seus pressupostos, leis fundamentais e principais conclusões. Dado o propósito didático do texto nos preocupamos em tentar explicar os antecedentes, axiomas, leis e relações funcionais de cada modelo, dando especial ênfase às que surgem da crítica de postulados anteriores, pois admitimos que cada modelo incorpora valores, pressupostos e metodologia própria, cuja crítica é essencial para o avanço da ciência. A economia neoclássica supõe agentes racionais, informação completa e ações e resultados imediatos. Seu método de análise é a otimização com restrições. O principio ordenador, necessário e suficiente da atividade econômica, consiste no comportamento racional dos agentes. Este modelo tem sua concepção política e ética das relações econômicas, consistente com seus pressupostos, o que fica patente, por exemplo, a propósito de sua teoria da distribuição da renda. Com a introdução de conceitos como: o tempo histórico; o caracter monetário da produção; a preferência pela liquidez; o comportamento subjetivo dos agentes; o predomínio da procura sobre a oferta; as expectativas e a incerteza em relação ao futuro, etc., a macroeconomia de Keynes consegue romper o paradigma anterior, do ajuste automático dos mercados de acordo com um feedeback contínuo e estável, capaz de garantir o equilíbrio de pleno emprego. Embora a análise keynesiana tivesse permitido a abordagem precisa de questões tão importantes como: a natureza e as causas do desemprego; o papel da moeda e do crédito; a determinação dos juros; os condicionantes do investimento, etc., faltava ainda uma teoria dos preços, da distribuição e do ciclo econômico, no que o trabalho de M. Kalecki, certamente parece ter avançado. Este autor parte de um contexto cultural e ideológico que lhe permite abordar sem entraves a natureza do capitalismo. Seu enfoque micro e macroeconômico é integrado e está apoiado no pressuposto da concorrência imperfeita. No universo keynesiano os mercados podem estar em equilíbrio, mas não no de pleno emprego, já segundo Kalecki o ciclo econômico é inevitável. Em ambos os casos os mercados não são perfeitos e não tendem naturalmente para o equilíbrio, o que justifica a ação reguladora do Estado, de acordo sua opção política e um código de valores preestabelecido. É de se imaginar que cada modelo de análise esteja condicionado pelo conjunto de valores dominantes do momento, o que não invalida o caracter de ciência social da economia. Por exemplo, desde a perspectiva individualista da troca mercantil, a economia se apresenta com a metodologia de ciência pura, porém, levando em conta as relações de classe social, é uma ciência moral.

X-13arima-seats com R: um estudo de caso para a produção industrial brasileira

Esse artigo apresenta o uso do programa de ajuste sazonal X-13ARIMA-SEATS desenvolvido e mantido por US Census Bureau. O programa é mundialmente utilizado por órgãos de estatística e, em alguns lugares, ainda em sua versão anterior. O ajuste sazonal é implementado no software R e aplicado na série temporal do índice de produção industrial geral do Brasil. As ferramentas disponíveis pelo programa permitiram aprimorar o ajuste automático e diagnosticá-lo de forma adequada. Apresenta-se também uma rotina para executar o ajuste sazonal em mais de uma série simultaneamente, uma vez que, geralmente, as instituições que realizam tal procedimento, não o fazem para apenas uma série temporal.

Controle aplicado a poços com método de elevação e bombeio centrífugo submerso

The Electrical Submersible Pumping is an artificial lift method for oil wells employed in onshore and offshore areas. The economic revenue of the petroleum production in a well depends on the oil flow and the availability of lifting equipment. The fewer the failures, the lower the revenue shortfall and costs to repair it. The frequency with which failures occur depends on the operating conditions to which the pumps are submitted. In high-productivity offshore wells monitoring is done by operators with engineering support 24h/day, which is not economically viable for the land areas. In this context, the automation of onshore wells has clear economic advantages. This work proposes a system capable of automatically control the operation of electrical submersible pumps, installed in oil wells, by an adjustment at the electric motor rotation based on signals provided by sensors installed on the surface and subsurface, keeping the pump operating within the recommended range, closest to the well s potential. Techniques are developed to estimate unmeasured variables, enabling the automation of wells that do not have all the required sensors. The automatic adjustment, according to an algorithm that runs on a programmable logic controller maintains the flow and submergence within acceptable parameters avoiding undesirable operating conditions, as the gas interference and high engine temperature, without need to resort to stopping the engine, which would reduce the its useful life. The control strategy described, based on modeling of physical phenomena and operational experience reported in literature, is materialized in terms of a fuzzy controller based on rules, and all generated information can be accompanied by a supervisory system

Estudo da estabilidade a pequenas perturbações do sistema elétrico de potência sob a ação do dispositivo FACTS PHASE SHIFTER - PS

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento e avaliação de um sistema de injeção para aplicação localizada de defensivos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desempenho de um controlador de fluxo com DGPS para máquinas de pulverização

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Avaliação do tempo de resposta de um controlador de fluxo com DGPS submetido à variação de velocidade de voo em condições de voo simulado em laboratório

The application of pesticides is one of the most important steps in the agricultural production process. The spray volume can directly affect application success, and this parameter is directly dependent on the displacement speed of the sprayer. In conventional systems, the operator has to maintain a constant speed to ensure uniform application along the tracks. In order to improve over application quality and preserve levels of precision for applied doses; the use of electronic flow control systems allows for automatic adjustment of volume applied over the area when there is a change in velocity during application. The objective of this research was to study the response times of a flow controller with DGPS for aerial application subjected to variations of velocity in laboratory simulated flight conditions. For this purpose, a bench test has been developed including software for simulating DGPS signals, which was used to simulate different flight speeds and conditions. The results showed the average response time from the flow controller to a change in velocity to be between 6 and 20 seconds. Variations in total flow and the controller setting had a significant influence on response time with situations where there was interaction between the factors being evaluated. There was a tendency for better response times using a constant setting for the control algorithm other than that specified by the manufacturer. The flow controller presented an average error rates below 2% in all evaluated operating conditions, providing satisfactory accuracy in determining the output of product in different test situations.

Dynamic Response Optimization of Vehicles through Efficient Multibody Formulations and Automatic Differentiation Techniques

El diseño y desarrollo de sistemas de suspensión para vehículos se basa cada día más en el diseño por ordenador y en herramientas de análisis por ordenador, las cuales permiten anticipar problemas y resolverlos por adelantado. El comportamiento y las características dinámicas se calculan con precisión, bajo coste, y recursos y tiempos de cálculo reducidos. Sin embargo, existe una componente iterativa en el proceso, que requiere la definición manual de diseños a través de técnicas “prueba y error”. Esta Tesis da un paso hacia el desarrollo de un entorno de simulación eficiente capaz de simular, analizar y evaluar diseños de suspensiones vehiculares, y de mejorarlos hacia la solución optima mediante la modificación de los parámetros de diseño. La modelización mediante sistemas multicuerpo se utiliza aquí para desarrollar un modelo de autocar con 18 grados de libertad, de manera detallada y eficiente. La geometría y demás características de la suspensión se ajustan a las del vehículo real, así como los demás parámetros del modelo. Para simular la dinámica vehicular, se utiliza una formulación multicuerpo moderna y eficiente basada en las ecuaciones de Maggi, a la que se ha incorporado un visor 3D. Así, se consigue simular maniobras vehiculares en tiempos inferiores al tiempo real. Una vez que la dinámica está disponible, los análisis de sensibilidad son cruciales para una optimización robusta y eficiente. Para ello, se presenta una técnica matemática que permite derivar las variables dinámicas dentro de la formulación, de forma algorítmica, general, con la precisión de la maquina, y razonablemente eficiente: la diferenciación automática. Este método propaga las derivadas con respecto a las variables de diseño a través del código informático y con poca intervención del usuario. En contraste con otros enfoques en la bibliografía, generalmente particulares y limitados, se realiza una comparación de librerías, se desarrolla una formulación híbrida directa-automática para el cálculo de sensibilidades, y se presentan varios ejemplos reales. Finalmente, se lleva a cabo la optimización de la respuesta dinámica del vehículo citado. Se analizan cuatro tipos distintos de optimización: identificación de parámetros, optimización de la maniobrabilidad, optimización del confort y optimización multi-objetivo, todos ellos aplicados al diseño del autocar. Además de resultados analíticos y gráficos, se incluyen algunas consideraciones acerca de la eficiencia. En resumen, se mejora el comportamiento dinámico de vehículos por medio de modelos multicuerpo y de técnicas de diferenciación automática y optimización avanzadas, posibilitando un ajuste automático, preciso y eficiente de los parámetros de diseño. ABSTRACT Each day, the design and development of vehicle suspension systems relies more on computer-aided design and computer-aided engineering tools, which allow anticipating the problems and solving them ahead of time. Dynamic behavior and characteristics are thus simulated accurately and inexpensively with moderate computational times and resources. There is, however, an iterative component in the process, which involves the manual definition of designs in a trialand-error manner. This Thesis takes a step towards the development of an efficient simulation framework capable of simulating, analyzing and evaluating vehicle suspension designs, and automatically improving them by varying the design parameters towards the optimal solution. The multibody systems approach is hereby used to model a three-dimensional 18-degrees-of-freedom coach in a comprehensive yet efficient way. The suspension geometry and characteristics resemble the ones from the real vehicle, as do the rest of vehicle parameters. In order to simulate vehicle dynamics, an efficient, state-of-the-art multibody formulation based on Maggi’s equations is employed, and a three-dimensional graphics viewer is developed. As a result, vehicle maneuvers can be simulated faster than real-time. Once the dynamics are ready, a sensitivity analysis is crucial for a robust optimization. To that end, a mathematical technique is introduced, which allows differentiating the dynamic variables within the multibody formulation in a general, algorithmic, accurate to machine precision, and reasonably efficient way: automatic differentiation. This method propagates the derivatives with respect to the design parameters throughout the computer code, with little user interaction. In contrast with other attempts in the literature, mostly not generalpurpose, a benchmarking of libraries is carried out, a hybrid direct-automatic differentiation approach for the computation of sensitivities is developed, and several real-life examples are analyzed. Finally, a design optimization process of the aforementioned vehicle is carried out. Four different types of dynamic response optimization are presented: parameter identification, handling optimization, ride comfort optimization and multi-objective optimization; all of which are applied to the design of the coach example. Together with analytical and visual proof of the results, efficiency considerations are made. In summary, the dynamic behavior of vehicles is improved by using the multibody systems approach, along with advanced differentiation and optimization techniques, enabling an automatic, accurate and efficient tuning of design parameters.

Controle aplicado a poços com método de elevação e bombeio centrífugo submerso

The Electrical Submersible Pumping is an artificial lift method for oil wells employed in onshore and offshore areas. The economic revenue of the petroleum production in a well depends on the oil flow and the availability of lifting equipment. The fewer the failures, the lower the revenue shortfall and costs to repair it. The frequency with which failures occur depends on the operating conditions to which the pumps are submitted. In high-productivity offshore wells monitoring is done by operators with engineering support 24h/day, which is not economically viable for the land areas. In this context, the automation of onshore wells has clear economic advantages. This work proposes a system capable of automatically control the operation of electrical submersible pumps, installed in oil wells, by an adjustment at the electric motor rotation based on signals provided by sensors installed on the surface and subsurface, keeping the pump operating within the recommended range, closest to the well s potential. Techniques are developed to estimate unmeasured variables, enabling the automation of wells that do not have all the required sensors. The automatic adjustment, according to an algorithm that runs on a programmable logic controller maintains the flow and submergence within acceptable parameters avoiding undesirable operating conditions, as the gas interference and high engine temperature, without need to resort to stopping the engine, which would reduce the its useful life. The control strategy described, based on modeling of physical phenomena and operational experience reported in literature, is materialized in terms of a fuzzy controller based on rules, and all generated information can be accompanied by a supervisory system

Sistema de gerenciamento automático de reatores eletrônicos com ajuste do nível de luminosidade para múltiplas lâmpadas fluorescentes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dimensionamento automático de consolas e pêndulos para sistemas de tracção eléctrica

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores.