ISEC - Trabalhos de Projeto | Relatórios de Estágio | Projetos de Investigação
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- Smart cabinet for small agricultural products using low-cost IoT and open-source technologiesPublication . Guimarães, José Ricardo da Cunha; Amaral, Acácio Manuel Raposo; Sá, Filipe Alexandre Almeida Ningre deA integração de tecnologias de Internet das Coisas (IoT) na agricultura abriu novas oportunidades para melhorar a produtividade e a sustentabilidade, particularmente em operações agrícolas de pequena escala e domésticas. Esta tese descreve o desenvolvimento de um protótipo de um sistema de agricultura inteligente projetado para automatizar o cultivo de plantas através da integração de sistemas IoT e aplicações intuitivas, proporcionando uma fácil utilização por qualquer utilizador com um smartphone. O objetivo principal é viabilizar uma solução eficiente e acessível, utilizando tecnologias open-source e materiais de baixo custo. Utilizando uma metodologia ágil e em colaboração com a Verdes do Mondego, uma empresa de Coimbra especializada na produção de microvegetais em ambiente indoor, o processo de desenvolvimento concentrou-se na criação de um protótipo de um armário de agricultura inteligente. A arquitetura do sistema integra componentes de hardware, como microcontroladores, sensores e atuadores, com soluções de software, incluindo um orquestrador de sistema e uma estratégia de base de dados dupla. As principais funcionalidades do sistema incluem a monitorização ambiental em tempo real através de aplicações móveis e web e o controlo de fatores críticos para o crescimento das plantas, como a temperatura, humidade, ventilação e irrigação. Adicionalmente, com as capacidades do MongoDB, o sistema armazena dados históricos, permitindo aos utilizadores analisar tendências e tomar decisões baseadas em dados para melhorar a saúde e o crescimento das plantas. Os resultados demonstram o potencial dos sistemas baseados em IoT para melhorar a eficiência e a sustentabilidade na agricultura. Ao automatizar processos críticos e fornecer informações relevantes e aplicáveis, o armário agrícola inteligente reduz a necessidade de intervenção humana, otimiza o uso de recursos vitais, como a água, e promove o crescimento saudável das plantas. Este projeto contribui para o crescente campo da agricultura inteligente ao apresentar uma solução prática, económica e escalável para aplicações agrícolas domésticas. Assim, este projeto final do Mestrado em Engenharia Informática apresenta um protótipo do armário como prova de conceito, servindo para efeitos de demonstração e validação da investigação realizada.
- Implementação de um divisor Haas HRT 210 numa máquina CNC Haas VR-11Publication . Dias, Lionel Rodrigues; Ferreira, Pedro Miguel SoaresO presente relatório descreve o trabalho realizado no decorrer do estágio curricular do Mestrado em Engenharia Mecânica (MEM) da especialização em Construção e Manutenção de Equipamentos Mecânicos do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra (ISEC), realizado na empresa Ventana Meca Arcos Unipessoal, Lda entre os meses de outubro de 2023 e junho de 2024. Este estágio teve como início, uma rápida integração com os colaboradores dos vários setores e na dinâmica de trabalho da empresa. Posteriormente, de acordo com as exigências da empresa anfitriã, o estagiário intercalou o seu período de estágio entre os setores de métodos/programação e o setor de Produção. Ao longo dos meses de estágio, foram transmitidos conhecimentos e exercidas variadas tarefas e funções com o propósito de aperfeiçoar as aprendizagens teóricas adquiridas ao longo de todo o percurso académico enquanto aluno do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra e captar toda a experiência prática em ambiente profissional. Numa fase inicial, procedeu-se à atualização de processos de maquinagem de várias peças no setor de métodos. Na fase final, integrou-se uma equipa para a implementação de um divisor, visando a produção de uma peça específica (Raidisseur) numa máquina de 5 eixos (Haas VR-11).
- Desenvolvimento de um protótipo de uma papeleira inteligentePublication . Carvalho, Francisco João Vaz; Faria, Raquel Almeida de Azevedo; Roseiro, Luís Manuel FerreiraA gestão dos resíduos gerados pela população é um tema debatido anualmente e que preocupa as entidades governamentais. O aumento dos resíduos gerados está relacionado com o aumento populacional nas diversas localidades. Para acumular esses detritos, é necessário criar dispositivos que sejam capazes de armazenar o máximo lixo possível e aplicá-los em zonas estratégicas nos sítios povoados. Este relatório de estágio tem por isso como objetivo principal criar um protótipo de uma papeleira inteligente, que apesar do seu nome, serve para acumular qualquer tipo de lixo. Este dispositivo permite armazenar maiores quantidades de resíduos do que os caixotes do lixo normalizados, pois possui no seu interior um componente responsável pela compactação do lixo, aumentando em várias vezes a capacidade de armazenamento de resíduos urbanos. No decorrer do estágio foram desempenhadas várias tarefas em diversas áreas da engenharia. Começou-se pelo desenvolvimento de um modelo tridimensional (3D) do protótipo, na qual foi necessário realizar diversos ajustes nos componentes criados e analisar estruturalmente os mesmos. Posteriormente, as diversas peças e conjuntos que constituíam o protótipo da papeleira inteligente foram colocadas em desenhos bidimensionais (2D). Estes desenhos foram utilizados para contactar com fornecedores da área da metalomecânica, de forma a obter orçamentos para proceder à execução física da papeleira. Em simultâneo, e em conjunto com profissionais especializados na área, foram selecionados componentes eletrónicos que integrariam este projeto. Além da seleção destes componentes, foi necessário desenvolver placas de conexão para integrar no circuito elétrico, de forma a facilitar a ligação entre estes componentes.
- Desenvolvimento de ferramenta para automatização de processo de fabrico através do formato STEPPublication . Lopes, Francisco Torres Arede; Alcobia, Carlos José de Oliveira Pereira e JorgeNo presente projeto foi desenvolvida, em parceria com a empresa Martifer, uma ferramenta capaz de reconhecer ficheiros STEP e gerar os ficheiros compatíveis com as máquinas de fabrico da empresa. De modo a atingir o objetivo pretendido, foram analisados os ficheiros de fabrico e identificada a informação que estes devem conter para que o produto seja fabricado. Em simultâneo realizou-se um estudo acerca do formato STEP, para procurar compreender a sua estrutura e também averiguar a possibilidade de gerar os ficheiros de fabrico através da informação que nele contida. Um aspeto de enorme importância neste trabalho era o reconhecimento automático das características geométricas do modelo, furos, furos ovalizados, entalhes, entre outros, contidos no STEP, e a transformação desta informação para a linguagem do ficheiro de fabrico. Com recurso a linguagem de programação Python, que tem capacidade de leitura dos ficheiros STEP, foram desenvolvidos diversos comandos (scripts) com diversas funções para o tratamento da informação necessária para gerar o ficheiro de fabrico. Analisando os ficheiros gerados pela ferramenta desenvolvida, foi concluído que o formato STEP possui toda a informação necessária para que o produto seja fabricado. A ferramenta permite a leitura e analise de ficheiros STEP com perfis com dois tipos de operações: furos e furos ovalizados. Palavras-chave: Step, Reconhecimento de características, Furos, Perfis
- Otimização de processos no suporte de Helpdesk da RangelPublication . Pinto, Inês Alexandra Faustino; Martinho, José Luís FerreiraDada a evolução tecnológica das últimas décadas e a intensificação da digitalização da indústria, as empresas investem cada vez mais em sistemas de informação e tecnologia para se manterem competitivos no mercado. Assim, é fundamental garantir a melhoria e a assimilação da transformação digital. Para garantir a qualidade dos sistemas, é crucial assegurar a manutenção e o bom funcionamento de todas as tecnologias e ativos que suportam todos os processos da empresa. Neste sentido, o presente relatório foi desenvolvido no departamento de sistemas de informação (DSI) do grupo Rangel, na equipa de infraestruturas, com o objetivo de identificar e implementar melhorias que aumentem o desempenho e eficiência do serviço de Helpdesk, plataforma de suporte a toda a empresa, através de práticas de melhoria contínua e gestão de processos e de ativos. Com a utilização de ferramentas como, gemba walks, kaizen diário e análise de dados, começou-se pelo estudo da situação inicial da equipa. Este processo abrange toda a fase de integração e a identificação dos principais obstáculos, que, por falta de organização, estandardização e documentação levavam a um fraco desempenho e baixo nível de eficiência. Após a análise detalhada de todos os processos e subprocessos envolvidos no suporte, proporcionado pelo software de Helpdesk 4.0, e tendo em consideração os problemas identificados, foram propostas melhorias a nível organizacional e operacional. Estas propostas centram-se, sobretudo, na redefinição de processos no serviço de suporte, exploração de ferramentas na plataforma de Helpdesk e reorganização da estrutura da equipa. Além disso, é descrito um guia para a priorização das propostas de melhoria, desenvolvido com base no método MoSCoW, matriz custo-benefício e de Eisenhower. Por fim, são implementadas as melhorias e quantificados os resultados obtidos. O resultado destas melhorias foi o aumento do desempenho deste serviço, conseguir um suporte mais eficaz e de maneira mais uniformizada, uma vez que é feito por várias pessoas da equipa, tarefas mais organizadas e processos padronizados e documentados. O presente relatório demonstrou a aplicabilidade das práticas de melhoria contínua em contextos muito diversos, neste caso num departamento de tecnologias da informação.
- Aplicação de ferramentas Lean em processos logísticos : caso de uma empresa cerâmicaPublication . Casimiro, Eunice Heleno Martins; Capitão, Silvino DiasA filosofia lean thinking, ao longo da sua existência, tem-se desenvolvido continuamente com base nas práticas e necessidades de organizações e instituições, sendo estas a sua referência. Estando estas num ambiente de competitividade constante, existe a necessidade de melhoramentos de processos de modo que estas tenham menos desperdícios. Assim, a utilização de indicadores de desempenho torna-se essencial de modo a fornecer dados e informações objetivas e claras, permitindo avaliar o desempenho dos processos e identificar as áreas de melhoria. Este trabalho tem por base a identificação de desperdícios nas atividades de armazenagem numa empresa da indústria cerâmica, apresentando sugestões de melhorias para os processos existentes. É apresentado um conjunto de ferramentas lean aplicáveis, indicadas na revisão da literatura efetuada. A identificação destas ferramentas lean permitiu a melhoria na desmaterialização de processos, nos procedimentos de armazenagem e nos indicadores de desempenho da empresa utilizada como caso de estudo. Foi elaborada uma análise detalhada dos processos e procedimentos internos da empresa, facilitando a identificação das áreas críticas nas quais ocorrem desperdícios, propondo-se melhorias para os mitigar. No final é apresentado um conjunto de propostas de melhorias futuras. Das propostas apresentadas, destacam-se a desmaterialização de processos, a alteração do layout do armazém, a atualização de equipamentos, tornando-os mais eficientes, e a implementação de novos indicadores de desempenho para monitorizar a eficiência dos processos. Para os cenários efetuados, quantificam-se os potenciais ganhos, tais como as reduções de tempos de determinadas tarefas, a diminuição dos custos operacionais e o aumento da eficiência e eficácia dos processos. Conclui-se que as propostas apresentadas têm potencial para melhorar alguns dos desperdícios identificados, bem como para continuar a promover um processo de melhoria contínua dentro da organização.
- Implementação de uma metodologia para determinação de azoto e fósforo total com analisador de fluxo segmentadoPublication . Areias, Beatriz Miranda; Castro, Luís Miguel Moura Neves deA água é essencial à vida e é utilizada em diversas atividades como a agricultura, a indústria e o lazer. Apesar da sua importância para a sobrevivência humana, é um recurso escasso que exige uma regulamentação rigorosa para a sua utilização e preservação. Em Portugal, o decreto de lei 152/97, de 19 de junho, na sua redação atual, estabelece limites legais de descarga para determinadas substâncias presentes nas águas residuais urbanas antes e após tratamento numa ETAR (Estação de Tratamento de Águas Residuais). No sentido de controlar os afluentes e efluentes resultantes do tratamento de águas residuais são realizadas análises regulares. No decreto de lei acima referido é recomendado que todas as análises sejam efetuadas por laboratórios acreditados pela norma NP EN ISO/IEC 17025:2018, sendo que todos os parâmetros a analisar deverão ser determinados por métodos acreditados. O presente trabalho descreve a validação de um método para a análise de azoto e fósforo toral, para águas residuais e naturais através de um analisador de fluxo contínuo segmentado (FCS), no sentido de acreditar o método de acordo com a norma referida anteriormente. Para a sua validação foram efetuados testes de desempenho como, linearidade; limiares analíticos (deteção e quantificação); precisão e exatidão (ensaios interlaboratoriais). De um modo geral, os resultados, tanto para o azoto total como para o fósforo total, foram muito positivos em todos os testes efetuados, tendo-se obtido um valor de incerteza expandida para o azoto total de 24 % junto ao limite de quantificação e para a gama de trabalho um valor de 19 %. No caso do fósforo total o valor da incerteza expandida foi de 21 % junto ao limite de quantificação e 13 % para a gama de trabalho. Estes valores são representativos uma vez que se encontram abaixo do valor normativo estabelecido de 25 %. O trabalho desenvolvido permitiu validar com sucesso um novo método analítico no laboratório das Águas de Centro Litoral, para determinação simultânea de dois importantes parâmetros de controlo da qualidade de águas naturais, afluentes e efluentes, que serviram de base à submissão do processo de acreditação do método junto da entidade competente, o IPAC, evidenciando a qualidade final dos mesmos. Demonstrou-se que o método de análise automático por fluxo contínuo segmentado é adequado para a determinação daqueles parâmetros e que a sua aplicação em laboratório oferece eficiência operacional, aumentando o número de amostras realizadas diariamente, e uma facilidade em obter valores de análise que se adequam aos impostos não apenas na legislação em vigor, mas também na nova Diretiva de Águas Residuais Urbanas (DARU PE/85/2024).
- Migração da gama de motores W22Xdb para a nova plataforma de cálculo de WEGeuroPublication . Rios, Bruno Daniel Queirós Nunes; Pereirinha, Paulo José GameiroEste relatório descreve o trabalho realizado durante o estágio curricular na WEGeuro, S.A., parte do grupo WEG, entre janeiro e setembro de 2024. O principal objetivo do estágio foi realizar a migração do sistema de cálculo de motores de indução trifásicos da WEGeuro para o sistema do Grupo WEG, visando a simplificação e melhoria do método de cálculo. A motivação para este trabalho foi a necessidade de atualizar e unificar os métodos de cálculo de motores de indução trifásicos para melhorar a eficiência e precisão dos projetos. Os objetivos incluíram adquirir conhecimento sobre as técnicas de projeto de motores de indução trifásicos, realizar a migração do sistema de cálculo atual para o novo sistema do Grupo WEG, e simplificar e melhorar o método de cálculo. O trabalho desenvolvido durante o estágio envolveu várias etapas. Primeiro, houve a fase de familiarização e formação, onde foi realizada a integração na empresa e o estudo dos métodos de dimensionamento de motores de indução trifásicos. Em seguida, foi feita a recolha de dados, que consistiu no levantamento de dados de ensaios de motores previamente produzidos. Após isso, foram realizados cálculos com o novo software para enriquecer a base de dados. A etapa seguinte foi o cálculo dos fatores de previsão, que envolveu formação e cálculo dos fatores de previsão utilizando uma nova plataforma interna. Depois, houve a implementação dos fatores calculados na nova plataforma. Finalmente, foi realizada a fase de testes para validar os cálculos e a precisão da nova plataforma. Os resultados obtidos com a implementação do novo software de cálculo foram significativos. A solução unificada simplificou os processos de cálculo através da unificação de múltiplos softwares numa única plataforma. O software global foi utilizado em diferentes departamentos e empresas do grupo WEG, promovendo a colaboração global. Além disso, houve um ganho de tempo significativo, estimando-se que o tempo necessário para realizar um projeto foi reduzido para metade. O estágio proporcionou uma experiência enriquecedora, permitindo o desenvolvimento de competências técnicas e interpessoais essenciais para o futuro profissional.
- Medição de impedâncias em circuitos de terraPublication . Estevão, Carlos Miguel Santos; Marques, António Luís FerreiraEste trabalho de projeto aborda o trabalho desenvolvido na medição de impedâncias em circuitos de terra, um aspeto crucial para a segurança e confiabilidade das redes elétricas. O objetivo primário foi analisar as soluções disponíveis no mercado para monitorização de impedância em circuitos de terra e desenvolver uma proposta de melhoria com base numa solução da Eneida Grid Intelligence SA, focada em medições remotas e autónomas em tempo real, com funcionalidade de auto-calibração. Inicialmente, realizou-se uma revisão de literatura sobre os métodos tradicionais de medição e equipamentos comerciais, analisando vantagens e lacunas em funcionalidades e desempenho. De seguida, desenvolveu-se uma nova versão do equipamento de medição de impedância, o Distribution Transformer Earth (DTE), introdução do protocolo HTTPS via módulo SIM7600, assim como do módulo de Bluetooth RN4871 e otimizando a injeção e receção de sinal, com filtragem do sinal realizada por Transformada Rápida de Fourier (FFT). O processo de calibração foi redesenhado e incorporou-se um processo de auto-calibração. De seguida foram realizados testes experimentais, conduzidos com sinais de diferentes frequências onde foram identificadas possibilidades de melhoria. Os testes finais evidenciaram a eficácia e a elevada precisão da solução proposta. Conclui-se que as melhorias introduzidas na solução proposta representam uma contribuição significativa, sendo que a nova versão do DTE oferece medições mais precisas e monitorização contínua da impedância de terra, respondendo de forma eficaz às lacunas de manutenção preditiva em redes de distribuição.
- Estratégias de fiabilidade para a otimização de processos e métodos no desenvolvimento de produto na Bosch Termotecnologia, S.A.Publication . Martins, Tomás Francisco; Oliveira, Avelino Virgílio Fernandes Monteiro deO presente relatório tem como objetivo apresentar o trabalho desenvolvido durante o estágio curricular realizado na empresa Bosch Termotecnologia, S.A., enquanto membro da unidade responsável pela engenharia da qualidade de produto, processos e métodos. Este estágio curricular enquadra-se na conclusão do Mestrado em Engenharia Mecânica, com especialização em Projeto, Instalação e Manutenção de Sistemas Térmicos, ministrado pelo Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. A escolha de realizar o estágio curricular teve como principal objetivo proporcionar uma experiência prática em ambiente empresarial, adquirir ferramentas profissionais e complementar a formação académica através da consolidação e amplificação de conhecimentos numa realidade de engenharia aplicada. Durante o período de estágio, foi possível desenvolver e aplicar competências nas áreas de engenharia da fiabilidade, desenvolvimento de produto e máquinas termodinâmicas, aliando a teoria à prática. As atividades realizadas incluíram intensos períodos de pesquisa e observação, bem como a execução de tarefas direcionadas para a melhoria contínua de processos e métodos, com a criação de ferramentas de gestão para procedimentos de teste na organização e a implementação de estratégias para a mitigação de constrangimentos no processo de desenvolvimento do produto. Este envolvimento permitiu não só o aprofundamento técnico, mas também a compreensão das dinâmicas de trabalho em equipa e da aplicação de boas práticas na área da engenharia.