ISEC - Trabalhos de Projeto | Relatórios de Estágio | Projetos de Investigação
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- Implementação de um comboio logístico para otimização do processo produtivo numa unidade de produção da Solzaima S. A.Publication . Pereira, Beatriz Tavares Framegas; Capitão, Silvino DiasEste relatório apresenta uma proposta para a implementação de um sistema de comboio logístico (Mizusumashi) numa empresa do setor industrial, fundamentada nos princípios da logística lean. O estudo inclui a análise de processos internos da empresa, identificando os principais fluxos de materiais e oportunidades de melhoria no abastecimento. Foram elaborados vários cenários operacionais que visam aumentar a eficiência, reduzir desperdícios e otimizar o fluxo logístico. Apesar da proposta para a implementação estar estruturada, a sua implementação prática não foi possível devido a limitações temporais. No entanto, o trabalho constitui uma base sólida para futuras intervenções e demonstra o potencial da filosofia lean na reorganização dos processos logísticos internos, contribuindo para a melhoria contínua e competitividade da empresa.
- Melhoria contínua na injeção de componentes elétricos e impressão 3DPublication . Simões, Carlos Alexandre Santos; Vieira, Ana Carla Vicente; Martinho, José Luís FerreiraA gestão eficiente da produção é um pilar fundamental para garantir a competitividade e sustentabilidade das empresas industriais, sendo particularmente relevante em setores com grande diversidade de produtos e exigência de prazos, como é o caso da EFAPEL - Empresa Fabril de Componentes Elétricos S.A. Neste contexto, a aplicação de boas práticas de planeamento, aliadas a iniciativas de melhoria contínua, pode ter um impacto significativo na produtividade, na redução de desperdícios e na capacidade de resposta ao mercado. O estágio realizado na EFAPEL permitiu o contacto direto com o setor da injeção de plásticos, onde me foi possível compreender os principais desafios da produção e participar ativamente em tarefas operacionais e analíticas. Foram exploradas temáticas como o planeamento da produção e as suas condicionantes, assim como desenvolvimento de atividades com o objetivo da melhoria contínua e do apoio à decisão. Foi ainda conduzido um estudo comparativo sobre tecnologias de produção para pequenas séries, nomeadamente impressão 3D, injeção tradicional e Babyplast. O estudo efetuado permitiu concluir que a impressão 3D poderá ser uma solução economicamente viável para a produção de pequenas séries, desde que enquadrada em casos específicos onde aspetos estéticos e mecânicos não sejam fulcrais. Além disso, a avaliação da tecnologia Babyplast demonstrou potencial para racionalizar recursos e reduzir custos em casos como o que foi alvo de estudo. No que diz respeito às atividades desenvolvida no âmbito da melhoria contínua contribuíram diretamente para a melhoria da organização do trabalho, otimização e aumento da eficiência produtiva da área de injeção.
- Melhoria contínua na empresa Matcerâmica - Fabrico de Loiça S. A.Publication . Figueiredo, Inês Barbosa Gradim Silva; Raposo, Hugo David NogueiraA melhoria contínua é um princípio fundamental da gestão moderna que visa a procura constante pela otimização dos processos, produtos e serviços. Originada nas filosofias do Kaizen japonês, a melhoria contínua tem-se consolidado como uma prática estratégica nas organizações diante dos desafios impostos pela globalização e pela transformação digital da indústria. De forma a dar resposta à rápida evolução surgiu a necessidade de se implementar a metodologia 5S, aliada da gestão visual e da padronização numa empresa do setor cerâmico utilitário, suportada pelas noções teóricas da ferramenta Lean, da padronização do trabalho e dos indicadores de desempenho. Todos estes fatores reunidos são preponderantes na implementação de ações de melhoria contínua na empresa Matcerâmica – Fabrico de Loiça S. A., no entanto, estas ações têm de ser planeadas e projetadas antes de serem postas em prática, de forma a minimizar o número de erros e falhas durante todo o processo. Posto isto, procedeu-se a um levantamento dos pontos mais críticos e alarmantes dentro da empresa de forma a encontrar uma solução eficaz e eficiente. Assim, foi possível melhorar e padronizar o trabalho dos operadores com o apoio da gestão visual de forma a torná-lo mais simples e intuitivo. Ainda no âmbito do estágio e agora direcionado ao tema da logística, a abertura de artigos em sistema representa um ponto importante no fluxo produtivo da empresa, visto fazer uma ponte entre os sistemas ERP (Enterprise Resource Planning) e o chão de fábrica, sustendo as informações necessárias para todos os processos associados. De tudo isto fica bem evidente, que todos os processos de melhoria contínua dentro de uma empresa trazem benefícios, não só à própria empresa, pela minimização de perdas e redução de tempo e custos, como também para os trabalhadores, refletindo-se na própria satisfação gerada no cliente para o qual a empresa se dedica.
- Projeto Paperless : estudo de implementação, análise de investimento e design estrutural - TRIDECPublication . Pocinho, Hugo Filipe Margalho; Raposo, Hugo David NogueiraEste relatório foi elaborado no âmbito da conclusão do Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial pelo Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, resultante da realização de um estágio na empresa TRIDEC. Num contexto de crescente competitividade industrial, as empresas, independentemente do setor, enfrentam uma pressão constante para otimizar os seus processos produtivos e melhorar a qualidade dos serviços prestados. Para responder a este desafio, o estágio desenvolvido centrou-se principalmente em duas vertentes. A primeira vertente focou-se na implementação parcial do projeto Paperless. Dada a complexidade dos processos produtivos da TRIDEC, a eliminação da circulação de documentos físicos revelou-se essencial não apenas para aumentar a eficiência operacional e melhorar a comunicação entre os diferentes postos de trabalho, mas também para minimizar o impacto ambiental associado ao consumo de papel. A implementação permitiu otimizar o fluxo de trabalho num setor específico do chão de fábrica. Para além disso foi conduzida uma análise financeira para avaliar a viabilidade do investimento no caso de uma implementação total, que permitiu estimar os benefícios esperados, o período de retorno, valor atual líquido e a taxa interna de rentabilidade relativamente ao projeto. A segunda vertente do estágio incidiu no design e desenvolvimento de estruturas que permitissem a otimização e adaptação dos processos fabris para a integração do projeto Paperless. Adicionalmente, foi possível contribuir para o design de moldes, participar na formação de colaboradores e prestar apoio direto às equipas de produção e engenharia. De modo geral, as atividades desenvolvidas tiveram um impacto positivo na TRIDEC. A implementação do projeto Paperless reduziu os custos com papel, aumentou a eficiência dos processos e impulsionou a transição para a digitalização. A análise financeira reforçou a viabilidade do investimento, evidenciando as vantagens económicas do projeto. Além disso, a otimização de estruturas e o suporte no design de moldes, facilitaram a adaptação da empresa às novas exigências do setor, impulsionando a sua competitividade.
- Defektor : a chaos engineering campaign orchestratorPublication . Neves, Rui Jorge da Silva; Durães, João António Pereira Almeida; Araújo, Filipe João Boavida de Mendonça Machado deO aspeto de confiabilidade dos sistemas modernos tornou-se num dos mais importantes em termos de qualidade de software, com o aumento do número de sistemas e utilizadores, um desafio à sua estabilidade. De forma a preparar para estes desafios, os desenvolvedores dedicam uma quantidade de tempo considerável a criar mecanismos e técnicas para melhorar a resiliência e a robustez do sistema em desenvolvimento. Isto geralmente inclui técnicas de injeção de falhas para garantir que o sistema possa ser testado num ambiente com adversidades e provocar estados internos inválidos, em vez de esperar que estes ocorram naturalmente, já que geralmente estes problemas são raros. Apresentado neste trabalho, o Defektor é uma ferramenta já em desenvolvimento que foi aprimorada e testada para demonstrar a possibilidade de se aplicar a qualquer projeto. A ferramenta atua como um gestor de campanhas, configurado para controlar múltiplas máquinas, usar diferentes ferramentas externas, interagir com sistemas alvo e obter dados que podem ser analisados. O Defektor recebe uma série de parâmetros que lhe permitem automatizar a execução da campanha, o que torna os resultados mais consistentes e facilita a replicação de experiencias. O Defektor executa essas ações por meio de integrações com ferramentas de injeção de falhas que interferem nos sistemas alvo, ferramentas de tracing e logging para obter dados e containers Docker que executam workloads, mantendo-se agnóstico em relação a ferramentas, sistemas e infraestruturas.
- Operação e exploração de centrais mini-hídricasPublication . Pinto, João Rafael Vieira; Pereira, Adelino Jorge Coelho; Pereira, Rita Manuela da Fonseca MonteiroEste trabalho de projeto aborda a operação e exploração de centrais mini-hídricas (CMH), com ênfase na viabilidade técnica, gestão de recursos hídricos e estratégias de manutenção. Inicialmente, contextualiza-se a evolução histórica e os estudos de viabilidade necessários para implantação de CMH em Portugal. É realizada uma descrição técnica e análise detalhada dos sistemas típicos e equipamentos, como barragens, circuitos hidráulicos, turbinas, transformadores e geradores. Uma parte substancial do projeto é dedicada à operação e manutenção preventiva, preditiva e corretiva. São detalhados os procedimentos para operação e também procedimentos para a inspeção e manutenção de diversos componentes, como turbinas, geradores, transformadores, sistemas de controlo, entre outros. Com o objetivo de deteção precoce de falhas e na implementação de medidas preventivas e preditivas. O documento aborda ainda a consignação de equipamentos, enfatizando a segurança do pessoal através da aplicação de procedimentos de bloqueio elétricos, mecânicos e hidráulicos. Este projeto proporciona um guia abrangente e tecnicamente detalhado para a gestão otimizada de Centrais mini-hídricas. A análise integrada dos aspetos de viabilidade, operação, manutenção e segurança, confere ao documento um valor significativo para profissionais e estudantes da área. A aplicação de técnicas de manutenção preditiva, como medidas elétricas aos transformadores e geradores, termografia e análise de vibrações são identificadas como estratégias-chave para aumentar a eficiência, segurança e reduzir custos a longo prazo. No final, apresenta-se um estudo de caso sobre a viabilidade de projetar de uma unidade de produção para autoconsumo (UPAC) com energia solar fotovoltaica para mitigar os custos associados aos serviços auxiliares de uma CMH. Em suma, o documento contribui para a exploração e otimização da operação de CMH, alinhando-se com os objetivos de produção de energia renovável e gestão eficiente de recursos.
- Desenvolvimento do software para integração de cobots nos sistemas Cloison e PorteurPublication . Cunha, Francisco José Carvalho da; Ferreira, Nuno Miguel Fonseca; Ferreira, João Paulo MoraisO presente relatório de projeto consiste no desenvolvimento de um software para a integração de robôs colaborativos (cobots) nos processos de montagem do Cloison e do Porteur, elementos presentes na linha de produção de automóveis na fábrica da Stellantis, em Mangualde. Este projeto foi desenvolvido no âmbito da iniciativa “Agenda GreenAuto: Green Innovation for the Automotive Industry”, conduzida pelo Laboratório RoboCorp no ISEC em colaboração com a empresa Europneumaq, e está alinhado com os princípios da Indústria 5.0, que promove a colaboração entre os humanos e os robôs bem como a sustentabilidade nos processos industriais. O trabalho foi estruturado em etapas bem definidas, iniciando-se com a análise dos requisitos funcionais e a seleção criteriosa dos equipamentos mais adequados, como robôs colaborativos, sistemas de visão e periféricos, incluindo aparafusadoras e sistemas de cubas vibratórias. Simulações em ambiente virtual, utilizando ferramentas como o software RoboDK, permitiram prever possíveis problemas e validar as soluções antes da sua implementação prática. Posteriormente, os sistemas foram montados e testados em ambiente real na Europneumaq, apresentando resultados expressivos, como maior eficiência no processo de montagem, aumento da precisão e significativa redução de erros e desperdícios, que viabilizou a sua implementação na fábrica. Este estudo demonstrou a viabilidade da automação em processos industriais tradicionalmente manuais, provando que a integração de cobots melhora a produtividade e a qualidade final dos produtos, além de reduzir o esforço físico e o risco de erros humanos. A pesquisa também destacou a importância das tecnologias digitais, como os sistemas de visão, na transição entre o ambiente de simulação e o ambiente real. Além de atingir os objetivos propostos, este trabalho sugere futuras expansões, como a implementação desta aplicação nas restantes áreas de produção, melhorias no sistema de visão e a utilização de inteligência artificial para maior eficiência e adaptação. Este projeto reafirma a relevância da automação sustentável e colaborativa na indústria automóvel moderna.
- Sistemas de automação para a indústria alimentar : estágio na IndusStockPublication . Teixeira, Gonçalo Filipe Nobre; Santos, Frederico Miguel do Céu Marques dosO presente relatório apresenta e descreve as atividades desenvolvidas no âmbito do estágio curricular do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica no ramo de Automação e Comunicações em Sistemas Industriais do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. O estágio decorreu entre janeiro e setembro de 2024 na IndusStock. Uma empresa com atividade no desenvolvimento de soluções técnicas e equipamentos para a indústria alimentar. Durante o período de estágio, foi possível estudar e observar o impacto das principais normas e regulamentos que orientam o desenvolvimento de máquinas para este ramo da indústria. Seja a nível do mercado global, da União Europeia ou nacional, este setor caracteriza-se por um conjunto exigente de normas com o objetivo de garantir elevados padrões de segurança e higiene que condicionam tanto o projeto como o fabrico do equipamento. Ao longo das intervenções efetuadas, foi evidente que as máquinas são constantemente moldadas por requisitos legais, desde a escolha de materiais compatíveis com ambientes alimentares, até ao cumprimento de normas funcionais e de segurança. O estágio permitiu conhecer diversos tipos de equipamento utilizados neste ramo. Entre eles: sistemas de pesagem multi-cabeçais, embaladoras verticais e horizontais, sistemas de controlo de peso, detetores de metais e máquinas de inspeção por Raio-X. Estas soluções tecnológicas desempenham um papel fundamental na garantia da qualidade, precisão e segurança dos produtos alimentares e estão frequentemente integradas na realidade atual da indústria alimentar. No âmbito do desenvolvimento interno de equipamento, foram acompanhadas e realizadas intervenções em várias máquinas, entre as quais se incluem mesas rotativas, elevadores de produto, máquinas de formação e embalamento de caixas, linhas de etiquetadoras para diversos tipos de embalagens e sistemas de deteção de metais com e sem rejeição. No âmbito destes projetos, foram realizadas tarefas técnicas como a montagem de quadros elétricos, instalação e parametrização de variadores elétricos de velocidade, programação de autómatos, configuração de human-machine interfaces, instalação de sensores e passagem e organização de cabos. Adicionalmente, foram efetuadas deslocações a instalações de clientes que envolveram diagnósticos de avarias, análise e implementação de soluções e desenvolvimento de melhorias funcionais. Entre as intervenções efetuadas foi possível o contacto com a instalação de um transportador com doseador de produto, melhoria de equipamento elétrico de uma linha de produção já instalada, estudo de avarias de uma das máquinas dessa linha e implementação de um sistema de controlo de camadas em equipamento de encaixotamento. O estágio permitiu também o contacto com diversas ferramentas de software entre programas de desenvolvimento de projetos para quadros elétricos, a plataformas de programação de autómatos e de human-machine interfaces.
- Desenvolvimento de aplicações industriais com automaçãoPublication . Pereira, Tiago Alexandre Gonçalves; Lopes, Fernando José Pimentel; Fonseca, Inácio de Sousa Adelino daEste Relatório de Estágio resulta do trabalho desenvolvido no estágio curricular, realizado pelo autor, aluno do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica, com especialização em Automação e Comunicações em Sistemas Industriais, sob a orientação do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, e da empresa Coelho & Cortesão, localizada em Torre de Vilela, Coimbra. O estágio focou no desenvolvimento de sistemas industriais para a otimização de processos de produção e o desenvolvimento de um software para gestão de projetos. O relatório é dividido em duas partes. A primeira parte, de carácter teórico, apresenta o conceito de projeto, abordando aspetos no campo da engenharia. Em seguida, é explicado como a gestão e o planeamento afetam o desenvolvimento dos projetos, incluindo objetivos, taxa de sucesso, riscos e custos. O subcapítulo seguinte, descreve os processos de definição das diretrizes do projeto, desde a recolha de informações com os clientes até ao seu desenvolvimento. O subcapítulo seguinte, é dedicado à segurança industrial, mencionando a diretiva 2006/42/CE sobre máquinas e componentes de segurança. Por fim, são discutidos os diferentes sistemas que compõem os sistemas industriais, onde também são abordadas as diferenças entre a rede convencional e a rede industrial. A segunda parte, de carácter prático, descreve o trabalho desenvolvido na empresa, focando no sistema automático de etiquetagem e no software de apoio à gestão de projetos. No sistema de etiquetagem, são listados os requisitos e necessidades do cliente e explicado o funcionamento do sistema, bem como os processos de comunicação com o PLC e o mecanismo de etiquetagem. No software de apoio à gestão de projetos, identificam-se as dificuldades da empresa perante este tipo de gestão, com objetivo de guiar o desenvolvimento do software para responder às necessidades e requisitos específicos. Finalmente, é descrito o processo de desenvolvimento do software e exposto o seu modo de funcionamento.
- Simulating the effects of sensor failures on autonomous vehiclesPublication . Matos, Francisco dos Santos; Cunha, João Carlos Costa Faria da; Durães, João António Pereira AlmeidaOs veículos autónomos (VA) estão a tornar-se cada vez mais prevalentes na nossa sociedade, impulsionados por rápidos avanços tecnológicos nos sensores e no software de perceção. Contudo, a fiabilidade e segurança dos VA dependem diretamente da capacidade dos seus sistemas em lidar com falhas nos sensores, que podem surgir devido a avarias ou ruído. Este trabalho avalia o impacto das falhas dos sensores no desempenho dos veículos autónomos através de uma metodologia de injeção de falhas aplicada no simulador CARLA, utilizando o Autoware como sistema de condução autónoma. Inicialmente, foi realizado um survey para identificar os sensores críticos utilizados em veículos autónomos, as funcionalidades, limitações e falhas típicas, estabelecendo assim uma base para compreender os desafios de fiabilidade destes sensores. Posteriormente, implementou-se um mecanismo de injeção de falhas para introduzir sistematicamente avarias nos sensores, categorizadas em avaria silenciosa e ruído severo, em sensores como o LiDAR, IMU (giroscópio, acelerómetro, quaternions) e GNSS. Os resultados experimentais demonstraram degradações significativas no desempenho, particularmente com avarias no LiDAR e no giroscópio, levando a comportamentos de condução imprevisiveis, colisões e situações perigosas. No entanto, avarias em outros sensores foram mais toleradas devido à redundância interna e estratégias de fusão de sensores. Estas contribuições apoiam a investigação em tolerância a falhas de veículos autónomos, demonstrando uma abordagem prática para a simulação e análise de falhas nos sensores.