IPS - ESTS - BIBLIOTECA - Dissertações de mestrado
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Esta coleção reúne dissertações, trabalhos de projeto e relatórios de estágio, no âmbito de cursos de 2.º ciclo (mestrados), em formato digital.
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Entradas recentes
- Implementação de um modelo de planeamento de necessidades de mão de obra direta num processo produtivo Just-in-TimePublication . Sousa, David Alexandre Silva Pereira de; Fernández, CésarEste trabalho propõe um método alternativo para o cálculo das necessidades de mão de obra direta nas linhas de montagem da empresa em estudo, organizadas segundo a filosofia Just-in-Time. O método em vigor, baseado em estudos MTM, é preciso, mas moroso, limitando decisões rápidas em cenários de elevada variabilidade. O modelo desenvolvido em Microsoft Excel, com simulações em VBA, incorpora explicitamente a aleatoriedade do mix de variantes e da sequência de fabrico. A validação demonstrou desvios inferiores a 10% em volumes médios e elevados, confirmando a aplicabilidade prática e a utilidade como apoio à decisão.
- Projeto de implementação de sensores de pressão nas ferramentas de estampagem da Volkswagen AutoeuropaPublication . Freitas, Gonçalo Alexandre Cristina de; Simões, JoséA Volkswagen Autoeuropa dispõe de uma equipa responsável pela manutenção e reparação das ferramentas de estampagem, com foco na análise de problemas produtivos e na otimização dos processos de manutenção. Com o objetivo de reduzir paragens não planeadas, foi desenvolvida uma solução digital para monitorização em tempo real das ferramentas. O estudo incidiu sobre a falta de pressão nos cilindros de azoto, responsável por 2,84% das ocorrências produtivas. A implementação de sensores permitiu reduzir este valor para 1,16% ao longo de quatro anos, aumentando a eficiência produtiva.
- Characterization and development of Kahili Ginger Fiber as a reinforcement in a PLA compositePublication . Lourenço, Bruno Miguel Gibão; Pina, CélioThe growing interest in natural fibers (NF), especially plant fibers (PF), is driven by their potential as reinforcements in natural fiber reinforced polymers (NFRP) and the increasing demand for sustainable material alternatives. This study focuses on the characterization of kahili ginger (KG) fibers and the effect of surface chemical treatments on improving their properties. It also explores the development of PLA/KG composites through two different manufacturing methods: conventional injection molding and the innovative 3D printing technique, Fused Deposition Modeling (FDM). The research examines the effects of various fiber treatments and fiber concentrations within the PLA matrix, with results indicating that 3D printing of specimens with 15% or higher fiber content was not feasible due to significant variability in filament diameter. Although the incorporation of KG fibers resulted in decreased water absorption and density properties in both production methods, it significantly improved the compressive and flexural properties of the additive manufactured composites.
- Sistema de aquisição de dados para aplicações de aquaculturaPublication . Primo, Henrique Manuel Sobral; Antunes, Ana Luísa; Antunes, VictorEsta dissertação apresenta o desenvolvimento de um sistema completo de aquisição de dados para aplicações de aquacultura de ostras no estuário do Sado. O sistema desenvolvido tem como objetivo adquirir dados de monitorização críticos, tais como pH, temperatura, potencial de oxidação-redução (ORP), oxigénio dissolvido, turbidez e salinidade, provenientes de sensores com múltiplas interfaces de comunicação (4-20 mA, 0-10 V e RS485), específicos para esta cultura aquícola e essenciais para a sua sustentabilidade ambiental e económica. Os sinais analógicos dos sensores são acondicionados através de circuitos especializados, convertidos para formato digital e posteriormente disponibilizados online recorrendo a tecnologias de Internet das Coisas (IoT). Esta integração permite a monitorização em tempo-real da qualidade da água, assegurando intervenções atempadas para manter todos os parâmetros dentro dos níveis ideais para o desenvolvimento saudável das ostras. A arquitetura do sistema é baseada em dois microcontroladores integrados: um microcontrolador de 8 bits da família PIC18 da Microchip, responsável pela aquisição, processamento e condicionamento dos sinais analógicos dos 11 sensores, e um microcontrolador de 32 bits da família ESP32 da Espressif. Este último, em conjunto com o módulo LoRa SX1276, permite a transmissão de dados através de múltiplos protocolos de comunicação sem fios (LoRaWAN, Wi-Fi e Bluetooth), garantindo flexibilidade operacional e alcance superior a 10 km em ambientes abertos. O sistema de aquisição foi validado experimentalmente, apresentando erros de medição inferiores a 0,6% após calibração, demonstrando exatidão adequada para aplicações comerciais em aquacultura. As funcionalidades de IoT, incluindo transmissão em tempo real e análise preditiva, serão abordadas e implementadas em trabalhos futuros. Deste trabalho resultaram duas publicações científicas em conferências internacionais.
- Quality study of parts for aeronautic sector produced by L-PBF: from feedstock to final productPublication . Ferramacho, Ana Luísa da Silva Mendonça; Pina, Célio; Machado, PauloThis work aimed to assess the quality of parts produced in AlSi10Mg by additive manufacturing using Laser Powder Bed Fusion, at LAUAK Grândola, under production conditions. The quality of the feedstock was evaluated, including particle size distribution, chemical composition, morphology, and powder flowability. Additionally, relative density, tensile strength, hardness along the specimen, and microstructure were studied for specimens in the as-built condition and after heat treatment. It was concluded that substrate temperature is a critical parameter for the final quality of the produced parts, as well as the layer time.
- ALGORIDDLE: Artefacto educacional interativo para apoiar o ensino e aprendizagem de algoritmosPublication . Fortaleza, Bernardo Tinoco; Sampaio, FábioEsta dissertação apresenta o Algoriddle, um ambiente virtual interativo desenvolvido para apoiar o ensino e a aprendizagem de algoritmos através de visualização, manipulação e simulação em tempo real. A natureza abstrata dos algoritmos dificulta a compreensão dos processos lógicos, especialmente para estudantes iniciantes. O Algoriddle foi concebido para responder a esse desafio, integrando princípios pedagógicos e tecnológicos que promovem aprendizagem ativa, pensamento computacional e raciocínio lógico. A investigação seguiu o modelo DSR Educacional, abrangendo a identificação do problema, o levantamento de requisitos, a conceção, a implementação e a avaliação do artefacto. O sistema permite explorar de forma dinâmica alguns dos algoritmos lecionados nas unidades curriculares de algoritmos e estruturas de dados, selecionados com base no levantamento dos programas das principais universidades de Portugal. O desenvolvimento recorreu a tecnologias como React, TypeScript, Node.js e Express, incluindo um módulo de execução controlada de código baseado na Piston API e mecanismos de segurança, registo e monitorização. A avaliação, realizada com estudantes e profissionais, utilizou a System Usability Scale (SUS) e escalas Likert, revelando perceções positivas de usabilidade, clareza e motivação. Embora não avaliado em contexto de sala de aula, o sistema demonstra potencial para apoiar a compreensão de algoritmos, constituindo base para estudos futuros.
- Metodologia DMAIC aplicada num processo produtivo de componentes eletrónicosPublication . Costa, Simão Pedro da Cruz Tadeu; Ferreira, RuiO presente projeto descreve a aplicação da metodologia Define, Measure, Analyze, Improve e Control (DMAIC), integrada no Six Sigma, para resolver uma falha recorrente num sistema de deteção utilizado na montagem de autorrádios destinados a um cliente do ramo automóvel. O problema estava associado a montagens incorretas do conector principal que originava um defeito crítico, reclamações e risco para a certificação de qualidade. Ao longo das fases caracterizaram-se as fontes de variabilidade, avaliaram-se limitações do sistema de inspeção existente e recolheram-se dados que confirmaram baixa repetibilidade e insuficiente capacidade de deteção. Em colaboração com o fornecedor da máquina, foi concebido e implementado um novo sistema de visão baseado em medição direta, em que os resultados demonstraram melhorias do desempenho, nomeadamente a redução do DPMO de 36.82 para 18.41, sem registo de novas reclamações após a implementação. A análise económica evidenciou ainda um retorno do investimento inferior a dois anos. O projeto comprovou que o DMAIC é eficaz na redução da variabilidade e no reforço da fiabilidade do processo, sendo aplicável a outros sistemas produtivos da empresa.
- Estudo experimental de um sistema de propulsão coaxial de UAVsPublication . Alpalhão, Rodrigo Amado; Pereira, NunoNeste trabalho analisou-se experimentalmente o desempenho de dois tipos diferentes de hélices usadas em UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) e o impacto no desempenho propulsivo das hélices quando colocadas no interior de uma conduta de entrada suave (tipo bellmouth) com 17,1” de diâmetro, utilizando um banco de ensaios desenvolvido no âmbito do projeto ILAN-VR. Foram realizados ensaios com hélices de 16’’ e 17’’ em configurações simples e coaxiais, em que se avaliou o impulso, potência elétrica, rotação e eficiência propulsiva. Comparando os resultados obtidos com e sem conduta verificou-se que esta só tem vantagens para velocidades de rotação elevadas e quando a distância entre a parede da conduta e a ponta das hélices é reduzida. Com a hélice de 17’’ em configuração simples, beneficiando da reduzida folga entre a ponta e a parede da conduta, registou-se um aumento da força de impulso de 18% para a velocidade máxima testada. Com a hélice de 17” em baixas velocidades de rotação e para as hélices de 16’’ o uso da tubeira não melhora o impulso, apenas melhora ligeiramente a eficiência propulsiva. No estudo experimental realizado com as hélices coaxiais procurou-se identificar a relação ótima de velocidades de rotação entre a primeira e a segunda hélice. Os ensaios revelaram que o conjunto das duas hélices opera com maior eficiência quando a segunda hélice possui velocidade de rotação inferior à primeira em cerca de 20%. Esta conclusão deverá ser utilizada para controlo diferenciado da velocidade de rotação das hélices, dado que o aumento da eficiência propulsiva permitirá aumentar a autonomia de voo dos UAVs. Este estudo permitiu aprofundar o conhecimento do comportamento de hélices em ambiente confinado e validar metodologias experimentais, recomendando-se como trabalho futuro a melhoria da geometria da entrada da conduta, usando outros perfis alares, a redução da folga entre a ponta da hélice e a parede com aumento da rigidez da conduta de modo a evitar o contacto com as hélices.
- Monitorização e gestão de energia em sistemas de armazenamento com baterias: desenvolvimento de um Gateway ESP32Publication . Moreira, Pedro André Bexiga; Maia, JoséA transição energética trouxe uma transformação significativa ao setor, marcada pelo aumento das fontes de energia renovável, principalmente da energia solar e eólica, que se vieram juntar à energia hídrica. Este crescimento repentino trouxe novos desafios e dificuldades, nomeadamente a intermitência da produção, que exige soluções para garantir a estabilidade das redes elétricas. Nesse contexto, os sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) foram desenvolvidos e assumem atualmente um papel fundamental na estabilização e otimização das redes elétricas, permitindo a introdução de técnicas de gestão de energia, nomeadamente, o aproveitamento da energia gerada em períodos de menor consumo e o seu uso em momentos de maior procura ou preços elevados. No entanto, o rápido crescimento dos BESS tornou cada vez mais relevante a monitorização e gestão remota destes sistemas. Esta dissertação propõe o desenvolvimento de um gateway com capacidade de recolha e manipulação de registos internos em diferentes protocolos de comunicação, nomeadamente Modbus RTU e Modbus TCP/IP, bem como o seu envio para um broker MQTT, de forma a facilitar a troca de informação e o acompanhamento remoto do desempenho dos diversos equipamentos. Neste contexto, vão ser apresentados os processos de desenvolvimento, construção e testes deste gateway. O dispositivo desenvolvido baseia-se num microcontrolador ESP32 de baixo custo, podendo ser utilizado com sistemas compatíveis com um dos protocolos de comunicação Modbus RTU ou Modbus TCP/IP. Este é configurável por software necessitando apenas de realizar pequenos ajustes na programação. Por fim, são explicados os motivos das escolhas das tecnologias, tanto a nível de hardware como de software, bem como a escolha dos testes realizados de forma a validar as ferramentas deste dispositivo desenvolvido. Apesar dos resultados positivos dos testes, foi possível identificar algumas limitações do sistema, no entanto também surgiram ideias para trabalhos futuros, de forma a dar continuidade a este projeto.
- Análise da necessidade de dispositivos médicos e criação de um plano de negócios para uma start-up na área da Impressão 3DPublication . Sousa, Raquel Sanches; Mansidão, Rui; Pina, CélioO presente projeto tem como principais objetivos, analisar as necessidades de mercado da área médica que podem ser colmatadas através da Manufatura Aditiva e desenvolver um plano de negócios para a criação de uma Start-Up na área dos cuidados de saúde, capaz de produzir ortóteses personalizadas por impressão 3D, que irão trazer aos seus portadores, uma melhor recuperação e conforto. A metodologia envolveu pesquisa de mercado, análise de possibilidades técnicas e económicas, para além da aplicação de estratégias de marketing digital e presencial. Destacou-se a importância da personalização, redução de custos e tempo de produção, contribuindo para soluções mais eficientes e acessíveis e o fortalecimento de parcerias de forma a garantir a viabilidade e sustentabilidade da proposta em questão.