ISEC - Trabalhos de Projeto | Relatórios de Estágio | Projetos de Investigação
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Recent Submissions
- A transformação digital na gestão de ativosPublication . Messias, Samuel Tomás; Raposo, Hugo David NogueiraO trabalho realizado, teve como objetivo, perceber como as novas tecnologias estão integradas nas empresas nacionais na gestão de ativos. Para este efeito, foi realizada em primeiro lugar uma análise bibliométrica, com o intuito de perceber, qual o número de publicações e o que tem sido estudado nas duas áreas. De seguida, foi realizado um pequeno questionário, devidamente validado por peritos das áreas da “Gestão de Ativos” e da “Transformação Digital”, através Método Delphi modificado e simplificado, sendo, este questionário, posteriormente aplicado em diferentes empresas portuguesas. O questionário, é composto por variadas questões: as que são apenas sobre a gestão de ativos, as que relacionam a gestão de ativos com as novas tecnologias, as que avaliam qualitativamente qual a maturidade da gestão de ativos e da transformação digital, as que permitem entender que tipo de tecnologias são mais importantes para a gestão de ativos e por último as questões que vão ao encontro com o que será feito no futuro em relação a este tema. Após a aplicação do questionário, foram obtidas 49 respostas, provenientes de diferentes empresas, sendo os setores da indústria Automóvel e da indústria transformadora os que obtiveram uma maior percentagem de respostas, possibilitando algumas comparações entre setores. Com a análise das respostas, percebe-se, que apesar de existirem já bastantes empresas que dizem ter um sistema de gestão de ativos implementado, ainda são muito poucas as empresas que são certificadas pela ISO 55001. No que respeita a utilização de tecnologias, já há uma elevada percentagem de empresas que utilizam softwares para gerir os ativos, sendo também as principais tecnologias emergentes bastante relevantes na gestão de ativos. A maturidade da transformação digital também se revelou superior à da gestão de ativos, no entanto surgem perspetivas positivas referentes à gestão de ativos nas empresas. Este estudo demonstra que a gestão de ativos, mesmo sendo um tema recente, está a ser consolidada nas empresas com a crescente integração das novas tecnologias. Essas inovações melhoram a eficiência e o controlo dos ativos, resultando em melhores decisões e maior rentabilidade. Espera-se um crescimento contínuo na área, impulsionado pela inovação.
- Otimização energética dos edifícios de Engenharia Mecânica e Eletromecânica do ISECPublication . Martins, Hugo Simões; Carvalho, Anabela Duarte deNo âmbito do Mestrado em Engenharia Mecânica - Especialização em Projeto, Instalação e Manutenção de Sistemas Térmicos, optou -se pela realização de um projeto de mestrado. Este projeto teve como objetivo principal caracterizar e analisar o desempenho energético dos edifícios de Engenharia Mecânica e de Engenharia Eletromecânica, do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, assim como propor e fazer uma avaliação técnico-económica de medidas de aumento de eficiência energética e de integração de energias renováveis. A crescente preocupação com a sustentabilidade e a necessidade de reduzir o consumo energético nos edifícios, nomeadamente de edifícios existentes, que ainda apresentam um grande potencial de melhoria, tornam este tipo de estudo fundamental para promover práticas mais eficientes e menos prejudiciais do ponto de vista ambiental. O estudo iniciou com o levantamento de dados dos edifícios, nomeadamente plantas, constituição da envolvente, principais equipamentos consumidores, períodos de ocupação e de utilização de equipamentos, entre outros, para posterior criação de um modelo detalhado do edifício, utilizando o software CYPE de modelação dinâmica de edifícios. Com base nos resultados obtidos, nomeadamente a nível das cargas térmicas e das necessidades de energia útil para climatização do edifício, foram identificadas as principais áreas de atuação e com potencial de melhoria. Ao longo do trabalho, foram propostas e analisadas várias soluções de melhoria, como a substituição da iluminação, a aplicação de isolamento térmico, a aplicação de palas de sombreamento, a substituição dos envidraçados, a aplicação de sistemas de climatização mais eficientes e a instalação de painéis fotovoltaicos para autoconsumo. Estas melhorias foram avaliadas tanto do ponto de vista técnico como económico, considerando o retorno do investimento. A melhoria do desempenho energético de edifícios existentes, como o caso de estudo aqui apresentado, não só contribui para a redução dos custos operacionais e das emissões de gases com efeito de estufa, como também melhora o conforto térmico dos ocupantes. Este estudo pretende, assim, servir como um exemplo real e de fundamentação para que as medidas de melhoria propostas sejam implementadas.
- Melhoria contínua na logística de uma empresa de injeçãoPublication . José, Sónia Marina Santos; Martinho, José Luís FerreiraO relatório atual procura descrever as atividades desenvolvidas no estágio que decorreu no Departamento de Logística de uma empresa de injeção de plástico produtora de componentes para a indústria automóvel, entre novembro de 2022 e maio de 2023. Durante o estágio, foram desenvolvidas diversas atividades na gestão da cadeia de abastecimento, com foco na otimização de processos e aumento da eficiência operacional, aplicando as metodologias Lean e Kaizen. As principais tarefas envolveram a análise e melhoria dos fluxos de abastecimento e armazenamento, bem como a identificação de novas rotas logísticas, promovendo uma cultura de melhoria contínua essencial para a competitividade da empresa. Entre os projetos implementados, destacaram-se a Eliminação de Papel e Digitalização de Processos, que visou reduzir o uso de papel na preparação de cargas, o Estudo de e analisou a introdução de robots autónomos, e melhorias no Posto de Reembalagem e no Layout da Tampografia, focadas em ergonomia, otimização e produtividade. Outros projetos desenvolvidos contribuíram para a sustentabilidade e eficiência geral da organização. A reorganização das zonas de armazenamento e a otimização das rotas de abastecimento reduziram os tempos de movimentação e aumentaram a produtividade. A implementação de um AMR irá garantir a automação e aumento do nível de segurança, libertando os colaboradores para funções de maior valor acrescentado. Sob a orientação do diretor logístico, foi possível aplicar na prática os conhecimentos teóricos e consolidar a cultura de melhoria contínua na empresa, dando um contributo positivo para o desejado aumento da competitividade da empresa no mercado internacional.
- Análise e otimização de um processador de corte florestalPublication . Ferreira, Nuno Miguel Silva; Ferreira, Pedro Miguel SoaresO relatório de estágio que se apresenta insere-se no âmbito do mestrado em engenharia mecânica na área de especialização em construção e manutenção de equipamentos mecânicos, do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. O estágio decorreu na empresa Cutplant Solutions, S.A. que projeta e fabrica equipamentos para uso florestal com a marca Vicort®, nomeadamente processadores de corte que é o equipamento em estudo neste documento. Para melhor compreensão da otimização de um processador de corte florestal, é explicado o funcionamento do mesmo, são descritos os vários componentes integrantes deste equipamento e é, também, apresentado o processo de fabrico e as várias secções da fábrica. O ponto principal deste documento incide na otimização do processador de corte/ cabeça processadora V340HD atualmente em fabrico. Através das falhas, problemas e sugestões de melhorias que surgiram ao longo do período de estágio foi realizada uma otimização de variados aspetos do equipamento. São abordados temas tais como ajustamentos e tolerâncias dimensionais, cilindros motores e circuitos hidráulicos, forças e momentos envolvidos num movimento acionado por um cilindro hidráulico, análise de falhas estruturais com recurso a simulações numéricas pelo método de elementos finitos, tendo sido utilizado o software Solidworks®.
- Desenvolvimento e construção de um vídeo-otoscópio com scanner integrado para impressão 3D de moldes auricularesPublication . Santos, Francisco Ganhão dos; Malça, Cândida Maria dos Santos PereiraO projeto apresentado nesta tese envolve o desenvolvimento e construção de um vídeo-otoscópio com um scanner integrado para impressão 3D de moldes auriculares. O método convencional para criar estes moldes baseia-se na injeção de silicone no canal auditivo, um processo que acarreta riscos para o paciente como a permanência de resíduos de silicone ou até danos na membrana timpânica. Para evitar estes riscos, este projeto apresenta um dispositivo inovador que permitirá captar a geometria do canal auditivo através de um scanner de alta precisão. As imagens adquiridas pelo scanner serão submetidas a um procedimento de processamento de imagem, com recurso a um software apropriado para o efeito, permitindo a geração de um modelo CAD 3D detalhado do canal auditivo. Tal modelo permitirá, posteriormente, a impressão 3D direta do molde auricular. Esta abordagem visa aumentar a segurança do paciente, eliminando os riscos associados à injeção de silicone e simplificando o processo de fabrico, reduzindo o tempo como o custo de produção de próteses auditivas personalizadas. Adicionalmente, o dispositivo desenvolvido oferece uma nova abordagem no que concerne à precisão e fiabilidade no estabelecimento de diagnósticos auriculares. O projeto incluiu as fases de conceção, prototipagem e testes, sendo os ensaios de validação realizados para avaliar a eficácia e precisão do sistema desenvolvido, garantindo a fiabilidade dos resultados e otimizando o seu desempenho. O objetivo final é proporcionar uma solução abrangente para melhorar a prática dos cuidados audiológicos.
- Estudo e desenvolvimento de sistema hidropneumático para torre de perfuraçãoPublication . Vicente, Natanael Eurico Candeias Marante; Beirão, Pedro Jorge Borges Fontes NegrãoNas obras portuárias (oceanos, mares, rios) há, por vezes, a necessidade de aumentar a profundidade do fundo do leito marítimo de modo a permitir a navegação de embarcações de grande calado, construção de molhos para quebra da ondulação e construção de portos. Nestas, e em outras situações, existe a necessidade de retirar areia, lodo e rochas do fundo do leito marítimo. Para isso é necessário proceder à dragagem, que pode ser efetuada através de dragas de escavação ou de sucção. Pelo facto de a crosta terrestre ter vários tipos de solo, inclusive solo rochoso, existe a necessidade do rebentamento dessa rocha, para permitir às dragas extraírem os fragmentos rochosos dos fundos. Esse desmonte de rocha só é possível com a colocação de explosivos em pontos estratégicos. Assim, torna-se necessário perfurar a rocha, que se encontra submersa, para a colocação dos explosivos. A empresa Mota Engil, no departamento dos trabalhos portuários, teve a necessidade de projetar um equipamento – torre de perfuração acionada por um sistema hidropneumático – para o processo de perfuração subaquática. Esse equipamento é constituído por sete circuitos hidráulicos e um circuito pneumático e será instalado a bordo de um batelão, sendo usada para realizar perfuração subaquática de modo a permitir a introdução de explosivos no furo efetuado, os quais, ao serem detonados, provocarão a fragmentação da rocha para posterior dragagem. O dimensionamento dos vários circuitos hidráulicos e do circuito pneumático tem como o objetivo a seleção de componentes hidráulicos e pneumáticos, que irão constituir o sistema hidropneumático da torre de perfuração. A construção deste equipamento possibilita à empresa melhorar significativamente a produção em obra, pois a diminuição do tempo de perfuração permitiu um aumento da área perfurada de rebentamento da rocha a dragar.
- Otimização do processo de tratamento do efluente líquido de uma indústria de mobiliário por eletrocoagulaçãoPublication . Almeida, André Seguro de; Castro, Luís Miguel Moura Neves deUma água residual (ou efluente) resultante da produção industrial de mobiliário, com grandes quantidades de acetato de polivinilo (PVAc) e outros poluentes, é atualmente tratada com a adição de químicos e floculantes, em grandes quantidades, segundo um método clássico, a coagulação química. Este tratamento promove a formação de uma fase sólida (lamas) e de uma fase líquida (clarificado) que podem ser separadas. O presente trabalho é a continuação de um estudo previamente realizado, e tem como objetivo determinar as condições ideais para o tratamento do mesmo efluente por um processo de eletrocoagulação (EC), uma tecnologia de tratamento mais recente, que apenas necessita de energia elétrica para a remoção de poluentes. Os parâmetros caracterizadores do efluente abordados com maior importância são a carência química de oxigénio (CQO), os sólidos e o ferro total. Para a otimização do processo de EC, efetuada com elétrodos de ferro e aço inoxidável, foram realizadas experiências em escala de bancada (bench), verificando-se quais as melhores condições de operação: i) método de agitação da suspensão no interior do reator; ii) densidade de corrente tendo-se testado quatro alternativas (25, 38,1; 50 e 100 A/m2) e iii) pH de operação, condicionado pelo pH inicial do efluente, para os quais foram testados três intervalos (6,2 a 6,3; 7,1 a 7,2 e 8,2 a 8,3). Os resultados mostraram que o tratamento ideal do efluente estudado utilizava uma corrente elétrica contínua com agitação por arejamento, densidade elétrica de cerca de 38,1 A/m2 e pH inicial alcalino (8,2 a 8,3), garantindo uma condutividade elétrica (σ) elevada (acima de 2000 µS/cm). O tratamento otimizado permite a remoção média de 96 % da CQO, obtendo-se um efluente tratado transparente e quase incolor, e um menor volume de lamas com maior capacidade de compactação. Como complemento ao estudo elaborado, foi realizada a avaliação económica do sistema de tratamento de escala bench, recorrendo a um método que pode ser diretamente aplicável num sistema de maiores dimensões. Os custos associados ao tratamento com a melhor eficiência de remoção foram também os mais acessíveis, com um custo de consumo de energia elétrica de 0,1074 €/m3 e o custo de perda de elétrodos de 0,3496 €/m3, ambos calculados em função do volume de efluente tratado. Foi ainda selecionado, adaptado e descrito um método de aumento de escala (scale-up) do sistema contínuo de tratamento. Este foi baseado na razão da área superficial dos elétrodos oxidados e o volume de suspensão no reator. Como forma de teste, foi realizado um exercício teórico, tendo como premissa a projeção de uma unidade industrial que tratava 10 metros cúbicos de efluente industrial por dia. A eletrocoagulação per si não permite cumprir os VLE, mas a sua mistura com o efluente doméstico já possibilita a conformidade com os valores estabelecidos pela entidade gestora que deverão ser atingidos na última caixa de visita antes da descarga na rede de saneamento. Assim, os resultados obtidos permitem concluir que o efluente tratado estaria em condições de ser descarregado na rede de saneamento que serve a unidade fabril que foi objeto de estudo. Do trabalho realizado, pode concluir-se que a eletrocoagulação poderá constituir uma boa alternativa ao tratamento clássico por coagulação química, uma vez que permite não apenas melhores resultados em termos de qualidade final do efluente, mas também a custos mais reduzidos.
- Planeamento e implementação do processo de legalização de equipamentos na AgriduartePublication . Fernandes, Rafaela Moura; Almeida, Jorge Alexandre Caldeira Gonçalves deO presente trabalho explora a implementação de processos de conformidade e a criação de documentação técnica essencial para a segurança e qualidade de equipamentos de trabalho, com foco específico em pontes rolantes e equipamentos florestais. A análise abrange a compreensão e aplicação das normas estabelecidas, destacando a importância de garantir que todos os equipamentos de trabalho atendam rigorosamente aos requisitos legais e regulamentares. Inicialmente, o trabalho examina o panorama legislativo e regulamentar que governa a avaliação de conformidade de equipamentos de trabalho em Portugal. Através de uma revisão detalhada das leis e diretivas existentes, o trabalho identifica os principais critérios e procedimentos necessários para assegurar a segurança operacional de pontes rolantes, um equipamento crucial em várias indústrias devido à sua capacidade de movimentar cargas pesadas com precisão e eficiência. Posteriormente, avança para a elaboração de um dossier técnico abrangente, essencial para a introdução de novos produtos no mercado, neste caso, um conjunto composto por grua florestal e reboque florestal acoplados a um trator. O processo de criação deste dossier envolve a compilação de toda a documentação técnica relevante, incluindo desenhos de engenharia, especificações de materiais, procedimentos de fabrico e testes de conformidade. Este documento não só facilita a certificação e a conformidade legal do produto, mas também serve como uma referência vital para a manutenção e operação segura do equipamento ao longo do seu ciclo de vida. Ao longo do trabalho, são discutidos os desafios práticos enfrentados durante a implementação dos processos de conformidade, incluindo a interpretação das normas técnicas, a adaptação de processos industriais para atender a requisitos específicos, e a gestão da documentação técnica. Também aborda a importância da formação e da capacitação dos profissionais envolvidos na inspeção e manutenção dos equipamentos, destacando a necessidade de um conhecimento profundo das normas e melhores práticas da indústria. Por fim, este trabalho contribui significativamente para a segurança e conformidade de equipamentos de trabalho, oferecendo um modelo detalhado e prático para a avaliação e documentação de conformidade que pode ser adaptado e aplicado em diversos contextos industriais.
- Análise técnica e financeira para otimização da política de manutenção condicionada em uma bobinadora de papelPublication . Gurgel, Gleidson Barroso; Farinha, José Manuel Torres; Mendes, Mateus Daniel AlmeidaEste estudo investiga a aplicação de um sistema de manutenção condicionada em uma bobinadora de papel, utilizando monitoramento de vibração e análise de dados para prever a Vida Útil Remanescente (RUL) do equipamento. O trabalho revisa a evolução das práticas de manutenção, da abordagem reativa às estratégias proativas, como a manutenção baseada na condição (CBM). O estudo de caso foca na implementação dessas técnicas, desde a coleta e processamento de dados até o desenvolvimento de algoritmos de prognóstico com Machine Learning. No entanto, limitações como a insuficiência de dados e infraestrutura inadequada dificultaram a implementação completa do sistema. A análise financeira, baseada no Life Cycle Cost (LCC), avalia os cenários de impacto econômico, demonstrando que a manutenção condicionada pode ser financeiramente vantajosa, mas depende de investimentos iniciais significativos. Apesar dos desafios, o estudo conclui que a CBM é uma estratégia promissora, exigindo melhorias em dados e estrutura organizacional para sua aplicação eficaz.
- Predicting student performance in a higher education curricular unitPublication . Pires, João Pedro José; Borges, Ana Rosa Pereira; Gomes, Anabela de Jesus; Correia, Fernanda Maria dos Reis Brito e RodriguesEste projeto aborda o tema da previsão de desempenho dos estudantes na área da Introdução à Programação, visando o desafio atual das elevadas taxas de reprovação e de desistência nas unidades curriculares de Introdução à Programação no Ensino Superior. O principal objetivo passa por desenvolver um modelo preditivo baseado em técnicas de Business Intelligence, como Machine Learning, que seja capaz de prever o desempenho dos estudantes numa unidade curricular de Introdução à Programação e identificar aqueles em risco iminente de reprovação. Essa previsão possibilitará a adoção de intervenções preventivas e direcionadas, visando promover o sucesso académico dos estudantes. Os dados utilizados para os modelos foram essencialmente obtidos através de um teste cognitivo e ainda alguns dados de cariz académico, referentes a um grupo de estudantes numa unidade curricular de Introdução à Programação. No decorrer deste projeto foram realizados três estudos. O primeiro estudo analisa os fatores que influenciam a aptidão para aprender a programar, tendo este estudo culminado num artigo publicado e apresentado numa conferência internacional. O segundo estudo identifica os algoritmos de Machine Learning mais utilizados para prever o desempenho académico de estudantes na área da Introdução à Programação no Ensino Superior; este estudo originou um artigo que foi publicado numa revista internacional. O terceiro estudo apresenta uma análise estatística dos resultados obtidos a partir dum teste cognitivo realizado aos estudantes, tendo deste estudo resultado um artigo que foi submetido numa revista internacional e neste momento está em processo de revisão. No projeto, foram aplicados seis algoritmos: Deep Neural Network, Decision Tree, kNearest Neighbour, Naïve Bayes, Random Forest e Support Vector Machine. O desempenho foi avaliado utilizando as métricas accuracy, precision, recall, F1-score e specificity, tendo o modelo Deep Neural Network obtido os melhores resultados globais na identificação de estudantes com probabilidade de sucesso na unidade curricular, enquanto capta estudantes em risco.