ISEC - Trabalhos de Projeto | Relatórios de Estágio | Projetos de Investigação
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- 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.
- Melhorias em sistema automático de gestão e armazenamento de acervosPublication . Correia, David Antunes; Fonseca, Inácio de Sousa Adelino daOs Sistemas Automáticos de Armazenamento e Recuperação (Automated Storage and Retrieval Systems – AS/RS) desempenham um papel fundamental na modernização dos processos logísticos, permitindo aumentar a eficiência operacional, otimizar a utilização do espaço e melhorar o acompanhamento dos bens armazenados. No entanto, muitos sistemas atualmente em funcionamento foram desenvolvidos com tecnologias que se encontram desatualizadas, o que origina limitações ao nível da fiabilidade, da manutenção e da integração com soluções de software modernas. O presente trabalho de projeto incide sobre a análise e a melhoria de um sistema automático de gestão e armazenamento de acervos do tipo miniload, pertencente à Universidade de Coimbra e em funcionamento desde o início dos anos 2000. O sistema em estudo foi analisado com base no seu funcionamento real, permitindo identificar a possibilidade de melhorias, nomeadamente ao nível da arquitetura de controlo, das comunicações industriais e da integração entre o sistema físico e o software de gestão. Com base na análise efetuada, são propostas melhorias à arquitetura existente, com foco na modernização do sistema de controlo, na reorganização das comunicações entre o PLC e o sistema de gestão, e na integração de soluções de software mais flexíveis e escaláveis. O trabalho contempla ainda a implementação prática de parte das soluções propostas, recorrendo a tecnologias amplamente utilizadas na automação industrial, como controladores lógicos programáveis Beckhoff, o ambiente TwinCAT e a integração com aplicações desenvolvidas em Python. Os resultados obtidos demonstram que as melhorias propostas contribuem para um sistema mais simples, robusto, flexível e alinhado com os princípios da automação industrial moderna, facilitando a manutenção, a expansão futura e a integração com sistemas de nível superior. Este trabalho evidencia a viabilidade da modernização de sistemas AS/RS existentes, constituindo uma abordagem técnica e economicamente vantajosa face à substituição integral das infraestruturas.
- Desenvolvimento e conceção de um sofá modularPublication . Santos, Tiago Licínio Louro; Faria, Raquel Almeida de AzevedoEste relatório descreve todo o processo de desenvolvimento de um projeto que explora a aplicação da engenharia na conceção de sofás, uma área tradicionalmente associada ao design. A ideia surgiu da necessidade de compreender como a engenharia poderia acrescentar valor num setor que enfrenta desafios relacionados com sustentabilidade e eficiência. A pesquisa inicial revelou uma crescente preocupação ambiental e a procura por produtos mais sustentáveis, nomeadamente através da substituição de matérias-primas por alternativas recicláveis e reutilizáveis, garantindo sempre a integridade e estabilidade do produto final. Outro ponto relevante foi a tendência para otimizar embalagens, reduzindo dimensões e facilitando o transporte, tanto para aumentar a capacidade logística como para proporcionar ao cliente uma experiência mais simples. Neste contexto, as soluções modulares mostraram-se particularmente vantajosas, indo ao encontro dos objetivos definidos para este projeto. A modularidade revelou-se uma mais-valia em todas as fases: desenvolvimento, produção, transporte e experiência do utilizador. Para os componentes estruturais, foram analisadas diferentes opções de materiais metálicos e poliméricos, considerando critérios como reciclabilidade, resistência mecânica e viabilidade produtiva. Após a seleção dos materiais, foram definidos também os elementos de conforto, como estofos, telas de suspensão e espumas, seguindo a mesma lógica sustentável. O projeto avançou para o desenvolvimento do protótipo virtual, começando pela estrutura base do assento e braços, validando dimensões e criando uniões para garantir estabilidade. Os módulos foram concebidos para permitir diferentes configurações de sofás. Antes da construção física, realizaram-se estudos numéricos pelo método dos elementos finitos (MEF), utilizando o software SolidWorks, para validar a capacidade estrutural e os critérios de rigidez e segurança. Com os resultados validados, iniciou-se a construção do protótipo físico, incluindo montagem da estrutura, desenvolvimento do sistema de suspensão, aplicação das espumas e revestimento. Seguiu-se a conceção da embalagem, projetada para reduzir dimensões e otimizar o transporte, recorrendo a simulações para definir a melhor disposição dos componentes. Por fim, foi realizada uma comparação com um modelo tradicional, analisando características como peso, volume da embalagem e processos produtivos. Complementarmente, aplicou-se um inquérito de satisfação para avaliar conforto, ergonomia e design, permitindo identificar pontos fortes e oportunidades de melhoria.
- Gestão de projeto de instalações fotovoltaicasPublication . Carvalho, Pedro José Silva; Tavares, Paulo Filipe de Almeida FerreiraO presente relatório de estágio descreve a experiência profissional desenvolvida na área de gestão de projetos de instalações fotovoltaicas, realizado na empresa MacWatts entre setembro de 2024 e agosto de 2025, no âmbito do Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial (MEGI) do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra (ISEC). O objetivo principal consistiu em aplicar conhecimentos académicos na gestão de projetos de sistemas fotovoltaicos, desenvolvendo competências em elaboração de projetos de execução, garantia de qualidade técnica, cumprimento de prazos, gestão da comunicação com clientes e coordenação de stakeholders. O relatório estrutura-se em cinco capítulos: enquadramento do estágio, caracterização da empresa MacWatts, enquadramento teórico, caso de estudo prático e conclusões. O enquadramento teórico aborda a transição energética e metas de neutralidade climática, energias renováveis com foco na energia solar fotovoltaica, metodologias de gestão de projetos (tradicional, ágil e híbrida) e filosofia Lean. O caso de estudo apresenta um projeto real de expansão de uma central fotovoltaica em Gondomar, que expandiu a instalação de 130,05 kWp para 369,9 kWp (+184,4%), através da instalação de 410 módulos fotovoltaicos e 2 inversores adicionais. A metodologia de gestão seguiu uma abordagem tradicional estruturada em três milestones: Planeamento e Preparação (50%), Execução em Obra (20%) e Finalização e Entrega (30%). Os principais desafios incluíram a integração com sistemas existentes, cumprimento de requisitos regulamentares e coordenação de agendamentos de inspeções (cujas datas dependem de entidades externas como DGEG e Sisacol). O projeto foi concluído com sucesso, cumprindo os objetivos de aumento de capacidade, orçamento (margem de 28%) e conformidade regulamentar. O estágio proporcionou uma experiência prática enriquecedora, permitindo a aplicação de conhecimentos teóricos em contexto real e o desenvolvimento de competências técnicas e transversais, evoluindo o estagiário para gestor de projeto autónomo.
- Digitalização, manutenção e qualidade de serviço em redes elétricas com elevada penetração de energias renováveis : um estudo de casoPublication . Agostinho, Joice da Conceição Castro; Vieira, Ana Carla Vicente; Farinha, José Manuel TorresA transição energética em curso tem vindo a impor exigências às infraestruturas elétricas, decorrentes da crescente integração de fontes de energia renovável, da digitalização das redes e da maior exposição a fenómenos climáticos extremos. Neste contexto, a manutenção assume um papel estratégico na garantia da fiabilidade, da resiliência e da qualidade de serviço do sistema elétrico. O presente trabalho tem como objetivo analisar o impacto da digitalização das infraestruturas elétricas na qualidade de serviço da rede de distribuição de energia em Portugal, bem como a sua relação com a cibersegurança e a manutenção destes ativos. A metodologia adotada é de natureza quantitativa e descritivo-analítica, sustentada numa revisão sistemática da literatura e numa análise de dados disponibilizados pelo portal Open Data da E-Redes. A análise foi desenvolvida nas dimensões temporais, com particular foco na região NUT III e, de forma mais detalhada, na região da Beira Baixa, concelho de Castelo Branco. Os resultados evidenciam que, apesar do aumento da complexidade operacional da rede associado à integração de fontes de energia renovável, os valores globais dos indicadores de continuidade de serviço se mantêm dentro dos limites regulamentares, observando-se uma tendência de estabilização e melhoria. Verifica-se igualmente que o aumento das ordens remotas está associado a uma maior rapidez na reposição do fornecimento de energia. Conclui-se que a digitalização e a manutenção das infraestruturas elétricas constituem um pilar fundamental da transição energética, devendo integrar estratégias de digitalização, automação e cibersegurança, de forma a assegurar a fiabilidade do sistema elétrico, a sustentabilidade ambiental e a qualidade de serviço ao utilizador final.