ISEC - Trabalhos de Projeto | Relatórios de Estágio | Projetos de Investigação
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- Aplicação de técnicas de análise de falhas para reestruturação de planos de manutenção : caso de estudo numa caldeira de recuperação na BiotekPublication . Silva, Vânio Guilherme Paulo da; Simões, António SantosO presente relatório visa descrever as atividades desenvolvidas durante o estágio curricular na empresa Biotek, no âmbito do Mestrado em Engenharia Mecânica, com especialização em Projeto, Manutenção e Instalação de Sistemas Térmicos. A etapa teve como foco Aplicação de Técnicas de Análise de Falhas para Reestruturação de Planos de Manutenção: Caso de Estudo numa Caldeira de Recuperação na Biotek. Os principais objetivos deste estágio foram adquirir e aplicar conhecimentos teóricos/técnicos sobre o funcionamento, manutenção e otimização de caldeiras de recuperação, com ênfase na sua eficiência energética e na sustentabilidade do processo industrial. Para tal, foram abordadas atividades relacionadas com a inspeção e análise de desempenho da caldeira, a implementação de planos de manutenção preventiva e corretiva. Ao longo do estágio, foi realizada uma avaliação crítica das condições de funcionamento da caldeira, com a proposta de melhorias para o seu desempenho, reduzindo o tempo de paragem para manutenção e avarias, melhorando a fiabilidade do equipamento e aumentando a vida útil do sistema. Adicionalmente, foram seguidos os procedimentos de segurança aplicáveis aos sistemas térmicos, bem como a análise de dados operacionais para a elaboração de relatórios técnicos. Este estágio passou a consolidar os conhecimentos teóricos adquiridos no curso de mestrado e desenvolvimento de competências práticas, essenciais para a carreira profissional na área de engenharia mecânica, com foco em sistemas térmicos e manutenção industrial. O relatório detalha as etapas do processo de aprendizagem, os desafios enfrentados e as soluções inovadoras, bem como as consequências deste acompanhamento técnico.
- Melhoria contínua na gestão de peças sobressalentes na Pecol AutomotivePublication . Amorim, Tomás Lopes; Martinho, José Luís FerreiraCom o aumento da competitividade no mercado atual, as empresas enfrentam a necessidade de otimizar continuamente os seus processos internos para garantir eficiência e redução de desperdícios. Este trabalho, realizado na Pecol Automotive, S. A., empresa portuguesa inserida no setor da metalomecânica, foca-se na melhoria dos processos de gestão de stocks de peças sobressalentes associadas a equipamentos considerados críticos, um elemento essencial para a eficiência e continuidade operacional da empresa. O objetivo principal consistiu em propor e implementar melhorias aos problemas identificados na análise inicial, como a organização do layout de armazenamento, a falta de controlo preciso dos stocks, a ausência de padronização nos fluxos internos e externos de materiais e a indefinição de componente críticos. Para abordar estas questões, recorreu-se a ferramentas e metodologias como o Toyota Production System (TPS) e o Lean Thinking, o 5S, a Gestão de Stocks e a Gestão Visual. Como resultado da implementação das melhorias propostas, obteve-se um sistema significativamente mais eficiente, que permite o controlo dos stocks em tempo real, maior disponibilidade de componentes e um layout de armazenamento mais seguro, limpo e funcional. Foi ainda estabelecido um processo padronizado e sustentável que abrange todas as etapas, desde a encomenda até ao fim de vida útil dos componentes, promovendo a competitividade e a fiabilidade das operações. O projeto reforçou a importância da padronização e do envolvimento de todos os intervenientes na melhoria contínua, contribuindo para uma gestão mais eficiente e sustentável dos ativos físicos.
- Aplicações de robótica industrial : estágio na FluidotronicaPublication . Oliveira, Rúben Filipe Tavares; Santos, Vítor Daniel Neto dosO presente relatório de estágio descreve o desenvolvimento e a integração de diversas soluções de automação e robótica aplicadas a ambientes industriais, realizadas na empresa Fluidotronica. O trabalho foi desenvolvido no âmbito do estágio curricular do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica (MEE) e incidiu na utilização do software RobotStudio para a simulação de movimentos, programação e deteção de colisões em células robotizadas industriais, bem como na implementação de soluções envolvendo robôs colaborativos e sistemas de visão artificial. Foram analisadas três células de produção pertencentes à indústria automóvel, cada uma com diferentes níveis de funcionalidade e complexidade. As células PRJ 1308 e PRJ 1311 executam tarefas semelhantes, nomeadamente a manipulação de componentes e a colocação de clips em peças plásticas do veículo em produção. Estas células são compostas por robôs da marca ABB, que foram programados e simulados no ambiente virtual RobotStudio. A célula PRJ 1309, por sua vez, apresenta uma maior diversidade de operações, incluindo aquecimento, aplicação de fita, inserção de esponjas, tabs e clips, o que exige uma coordenação rigorosa entre os vários elementos do sistema. No âmbito do estágio, foi também desenvolvido um projeto de soldadura a laser para um cliente da empresa, recorrendo a um robô colaborativo da marca JAKA.Oprincipal desafio deste projeto consistiu na adaptação e parametrização do robô para realizar soldaduras em peças cilíndricas, de acordo com critérios técnicos específicos. Além disso, foi implementada uma solução de alimentação automatizada de máquinas CNC, recorrendo a robôs colaborativos para a conceção e manipulação de peças metálicas em grande escala. A implementação incluiu também a parametrização de um sistema de visão artificial, que permitia detetar e localizar com precisão as peças durante os processos robotizados. O trabalho desenvolvido durante o estágio evidencia a importância da simulação e da integração de tecnologias emergentes na automação industrial, nomeadamente soluções robóticas, que contribuem de forma significativa para aumentar a eficiência, a segurança e a flexibilidade dos processos produtivos.
- Eficiência energética num edifício de serviços : estudo de medidas de melhoria do SACEPublication . Saleiro, Ricardo Filipe Martins; Pereira, Rita Manuela da Fonseca Monteiro; Bernardo, Hermano Joaquim dos SantosO presente documento descreve as atividades desenvolvidas no Projeto final de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica (MEE), no ramo de especialização em Automação e Comunicações em Sistemas de Energia, ministrado pelo Instituto Superior de Engenharia de Coimbra (ISEC). Este projeto foi desenvolvido na sede do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência (INESC TEC), no Porto. Numa primeira abordagem, é analisada a importância do setor dos edifícios no consumo energético e nas emissões de gases com efeito de estufa. Destaca-se a importância da melhoria da eficiência energética neste setor, tendo em consideração os progressos que ocorreram nos últimos anos. É referenciada a existência de objetivos climáticos ambiciosos, dos quais se destacam os presentes no Roteiro para a Neutralidade Carbónica 2050 (RNC 2050), no Plano Nacional Energia e Clima 2030 (PNEC 2030) e na Estratégia de Longo Prazo para a Renovação de Edifícios (ELPRE). Faz-se ainda uma abordagem geral à nova diretiva relativa ao Desempenho Energético dos Edifícios (EPBD), revelando algumas das adaptações previstas. Depois de definidos os objetivos a atingir, é feita uma apresentação da estrutura do documento. Começa-se por fazer uma pesquisa e análise de informação relacionada com os sistemas de monitorização, automação e controlo de edifícios, dando destaque à legislação mais recente nessa matéria, com destaque para a EPBD de 24 de Abril de 2024. Com uma visão geral, apresenta-se um contexto passado e presente, sendo de seguida apresentado um contexto futuro, onde se destacam datas e metas relevantes a considerar. Posteriormente, é feita uma caracterização geral do caso de estudo, seguida por duas caracterizações detalhadas dos Edifícios A e B, e dos sistemas técnicos que os integram. Logo depois é feita uma explicação minuciosa acerca do SRI, desde o seu aparecimento até aos detalhes da sua metodologia de cálculo. De seguida, procede-se à aplicação do conhecimento adquirido, sendo realizada a avaliação do Indicador de Aptidão para as Tecnologias Inteligentes (SRI) dos dois edifícios contíguos da sede do INESC TEC. Realiza-se uma análise do estado atual e de um cenário futuro, através do estudo de medidas de melhoria. Como epílogo, são apresentadas algumas reflexões e conclusões gerais do trabalho. São ainda indicadas perspetivas de desenvolvimento futuros, como forma de continuidade ao trabalho realizado.
- Artificial intelligence on board SpacecraftPublication . Fonseca, Rafael Diogo Nóbrega da; Paredes, Simão Pedro Mendes Cruz ReisPara concluir o meu mestrado em engenharia informática, durante o ano letivo de 2024/2025, realizei este estágio na Critical Software com o objetivo de pesquisar o tema «Utilização da Inteligência Artificial em software a bordo de naves espaciais». A incorporação da IA nas operações espaciais está a impulsionar uma rápida evolução no panorama da exploração espacial. Ao utilizar métodos de ponta, como visão computacional, aprendizagem automática e processamento de linguagem natural, os sistemas de inteligência artificial (IA) melhoram a eficiência, a segurança e a autonomia das missões. Neste contexto, foram analisados os princípios e métodos fundamentais subjacentes aos sistemas alimentados por IA, destacando a sua capacidade de transformar os setores da exploração espacial. O relatório aborda aplicações como o processamento de dados, a deteção de anomalias, a navegação autónoma e o planeamento de missões, bem como os desafios associados à implementação da IA em ambientes espaciais, caracterizados por restrições técnicas e operacionais significativas. Vários exemplos da Agência Espacial Europeia (ESA) demonstram o uso da IA na resolução de desafios complexos da exploração espacial. Estes exemplos demonstram aplicações práticas da tecnologia para melhorar os resultados das missões. Este relatório pretende ser um recurso útil para investigadores, engenheiros e decisores políticos, oferecendo uma análise aprofundada do envolvimento da IA nas operações de naves espaciais. No âmbito deste estágio, foi-me atribuída a responsabilidade de explorar e implementar abordagens inovadoras baseadas em inteligência artificial, alinhadas com os desafios identificados no contexto das operações espaciais. Nesse sentido, desenvolvi um chatbot privado assente na arquitetura Retrieval-Augmented Generation, concebido para permitir a consulta segura de documentação técnica interna, incluindo ficheiros PDF, e a criação de contextos conversacionais adaptados a projetos específicos. Paralelamente, projetei e implementei uma ferramenta de apoio à análise de código que recorre a Large Language Models para detetar, analisar e propor correções automáticas para violações identificadas por ferramentas de análise estática, integrando-se de forma transparente em pipelines de integração e entrega contínua (CI/CD). De forma global, os objetivos inicialmente definidos para o estágio foram alcançados, embora o seu âmbito tenha evoluído ao longo do período de desenvolvimento, ajustando-se às necessidades e às recomendações resultantes do trabalho realizado.
- Gestão da manutenção dos ativos físicos na CIMPORPublication . Duarte, Paulo Jorge Ferreira; Farinha, José Manuel Torres; Raposo, Hugo David NogueiraNeste relatório será apresentado o trabalho desenvolvido durante o estágio realizado numa indústria cimenteira, em particular no grupo Cimpor. A indústria cimenteira desempenha um papel crucial na economia global, fornecendo materiais essenciais para a construção civil e infraestruturas. Este setor caracteriza-se por processos produtivos intensivos em energia e recursos, envolvendo etapas como a extração de matérias-primas, a formação de clínquer em fornos rotativos e a produção do cimento final, onde a disponibilidade operacional e fundamental. A gestão da manutenção dos ativos físicos no setor cimenteiro apresenta desafios significativos devido a escala, complexidade e criticidade dos equipamentos, como fornos, moinhos e motores industriais. A fiabilidade desses ativos e essencial para minimizar interrupções operacionais e custos diretos e indiretos. Para isso, são empregues metodologias avançadas de monitorização da condição, incluindo analise de vibrações, temperatura e desgaste, aliadas a estratégias de manutenção preditiva, preventiva e corretiva. O objetivo deste estágio e contribuir para a implementação de uma metodologia integrada de gestão da manutenção dos ativos físicos, com foco na eficiência operacional, no uso de tecnologias avançadas de diagnostico e monitorização, e na criação de uma equipa de fiabilidade dedicada a analise de avarias críticas. Esta abordagem visa fazer evoluir a analise de condição para o patamar da predição, utilizando ferramentas e software especializado de gestão, otimizando o desempenho, a fiabilidade dos ativos e o suporte a tomada de decisão ao longo do ciclo de vida dos equipamentos.
- Estudo de uma comunidade de energia nas escolas de S. António dos Olivais em CoimbraPublication . Apura, Marco António Silva; Agreira, Cristina Isabel Ferreira Figueiras FaustinoEste estudo avalia, em contexto real, de que forma as Comunidades de Energia Renovável (CER) podem reforçar a gestão urbana da energia numa perspetiva de cidades sustentáveis e inteligentes. A análise centra-se em três escolas do concelho de Coimbra e compara dois modos de operação: sistemas fotovoltaicos isolados em cada edifício e partilha comunitária em baixa tensão. O trabalho baseia-se nos consumos de 2024 e em simulações realizadas no PVSOL. É sintetizado o enquadramento jurídico europeu e nacional, garantindo conformidade e reprodutibilidade do modelo. A avaliação organiza-se em grandezas operacionais (Produção, Consumo, Autoconsumo e Injeção) e nos respetivos indicadores, como a Taxa de Autoconsumo, Nível de Autonomia e emissões evitadas, permitindo relacionar decisões de dimensionamento com resultados mensuráveis. Os dados demonstram que a coordenação comunitária, apoiada na complementaridade dos perfis de carga entre escolas, aumenta de forma consistente o uso local da energia produzida e reduz as exportações à rede, com impacto direto na autonomia energética e nas emissões evitadas. Verifica-se que o desempenho depende sobretudo do alinhamento entre potência instalada e procura efetiva, mais do que de ganhos marginais ao nível dos componentes. Reconhecem-se limitações, nomeadamente a ausência contínua de séries horárias e a falta de armazenamento e de controlo ativo de cargas. Propõe-se, como evolução, a recolha sistemática de dados horários, a integração piloto de baterias e a implementação de regras de partilha dinâmicas que articulem a CER com outras camadas da cidade inteligente. O resultado é um método replicável para património municipal, assente em métricas claras, dados fiáveis e um modelo de governação simples.
- Estudo do envelhecimento de baterias de lítio em autocarros elétricos urbanos baseado na representação energética macroscópicaPublication . Ferreira, Marco André Monteiro; Pereirinha, Paulo José Gameiro; Trovão, João Pedro FernandesO presente trabalho de projeto tem como principal finalidade apresentar um estudo detalhado assente na modelização de autocarros elétricos urbanos baseado na Representação Energética Macroscópica (REM). O modelo desenvolvido foi especificamente concebido com base no miniautocarro elétrico da Karsan, modelo e-Jest, versão com bateria de 88 kWh. Este trabalho visa estabelecer uma caracterização pormenorizada das células de lítio em ambiente de simulação, orientado para estudos urbanos dentro da temática da mobilidade urbana, permitindo a simulação da dinâmica do autocarro e mais especificamente da degradação do conjunto de baterias do veículo. Com o modelo implementado, analisou-se o envelhecimento e a fadiga cíclica das células de lítio, considerando as rotas diárias do autocarro em contexto urbano. Para esta análise, diferentes ciclos de descarga foram testados de forma a obter os vários dados da evolução do estado de carga da bateria ao longo dos perfis cíclicos, e posteriormente tratados através do algoritmo RainFlow e da lei de Miner de modo a avaliar o impacto da degradação das células associada a rota especifica e o efeito da travagem regenerativa na fadiga cíclica. Este estudo oferece uma base solida para a compreensão das baterias de lítio em autocarros elétricos, com o principal propósito do modelo em estudo, de uma forma holística, ser uma ferramenta simples e fiável que permita a otimização de estratégias operacionais em ambiente urbano.
- Instalação operação e manutenção da infraestrutura de carregamento de veículos elétricos da PRIOPublication . Paiva, Gonçalo Rafael Silva; Pereirinha, Paulo José GameiroEste documento apresenta uma exposição das atividades desempenhadas ao longo do estágio curricular, realizado durante um período de 8 meses na empresa PRIO. Este estágio foi desenvolvido no contexto da componente de Dissertação/Estágio/Projeto do 2º ano do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica no Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, durante o ano letivo 2022/2023. Durante o estágio na PRIO, o estagiário adquiriu conhecimentos abrangentes sobre a operacionalidade de postos de carregamento na mobilidade elétrica. Isso incluiu compreender o funcionamento detalhado dos postos, desde a instalação até aos processos envolventes. Foi envolvido ativamente na responsabilidade pela instalação, acompanhando os procedimentos necessários, as etapas de implementação e a garantia da conformidade com regulamentos e padrões. Participando na expansão e colocação de novos postos, ganhou experiência prática na identificação de locais estratégicos, avaliação de requisitos técnicos e coordenação de equipas envolvidas. O entendimento da logística e da gestão de projetos foi aprimorado ao longo do processo. A manutenção dos postos de carregamento também esteve no foco do estágio. Aprendeu a realizar verificações regulares, diagnosticar e resolver problemas técnicos, garantindo a operacionalidade contínua. Participar na elaboração de procedimentos de manutenção preventiva e corretiva contribuiu para a eficiência operacional e satisfação do utilizador. O estágio na PRIO proporcionou uma visão holística da infraestrutura de mobilidade elétrica, desde a conceção até a manutenção, e permitiu ao estagiário contribuir ativamente para o crescimento e otimização da rede de postos de carregamento em Portugal.
- Análise e implementação de um sistema AVAC num edifício de comércio e serviçosPublication . Cardoso, David Tiago Nobre; Ferreira, João Manuel Nogueira Malça de MatosEste relatório descreve as atividades desenvolvidas no decorrer do estágio curricular na empresa Climacer S.A. em Coimbra. Este estágio enquadrou-se no âmbito da frequência do curso de Mestrado em Engenharia Mecânica, área de especialização de Projeto, Instalação e Manutenção de Sistemas Térmicos, do Instituto Superior de Engenharia do Politécnico de Coimbra. Pelo facto de a Climacer S.A. ser uma empresa especializada em instalações especiais MEP (Mechanical, Electrical and Plumbing), com grande foco na área de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (AVAC), este relatório aborda sistemas de climatização e ventilação disponíveis no mercado aplicados a sistemas reais, destacando as suas especificidades e as diversas aplicações. O estágio dividiu-se em três fases distintas: Departamento de Orçamentação tendo-se elaborado diversos orçamentos; Direção de obra, onde se elaboraram diversas fichas de aprovação de material (FAM) e se executou um estudo de erros e omissões; e Departamento de Métodos e Preparação no âmbito do qual se realizaram numerosas preparações de obra. Em particular, no departamento de Métodos e Preparação desenvolveu-se a preparação de uma zona do complexo turístico “Sublime Comporta II “, em Grândola, apresentando este relatório uma abordagem aprofundada de todas as etapas envolvidas, incluindo desafios e dificuldades e respetivas soluções. A realização do estágio curricular foi determinante para aplicar os conhecimentos adquiridos durante a componente curricular do Mestrado em Engenharia Mecânica e adquirir experiência prática em contexto profissional.