ISEP - CIDEM - Centro de Investigação em Engenharia Mecânica
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O CIDEM reúne o conjunto de actividade de investigação científica fundamental e aplicada, de desenvolvimento experimental, de formação profissional e de prestação de serviços no âmbito da Engenharia Mecânica.
Objetivos:
Aprofundar os conhecimentos científicos das áreas de investigação fundamental e aplicada;
Criar e apoiar iniciativas conducentes à realização de acções de formação de recursos humanos naqueles domínios;
Difundir o conhecimento científico na sua área de actividade, nomeadamente através da edição de publicações e da realização de encontros, congressos e colóquios nacionais e internacionais;
Promover o intercâmbio científico com instituições e investigadores afins;
Realizar trabalhos de investigação, desenvolvimento e consultoria para o exterior;
Contribuir para o processo de desenvolvimento e modernização do sector produtivo do país na área de Engenharia.
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- Metodologia de Análise do Fluxo de Processo e sua AplicaçãoPublication . Ávila, Paulo; Cavaco, Ismael; Fernandes, A.Afonso; Ferreira, AntónioA metodologia abrangente de analise do fluxo de processo que se pretende apresentar em IDEFo, pretende contribuir para uma sequênciação lógica e eficiente do estudo do fluxo do processo, podendo ser aplicada a qualquer tipo de sistema de produção. O presente trabalho contempla a sua aplicação parcial ao estudo dum sistema de produção real do tipo multi-produto com procura constante.
- Definição de um Modelo Rigoroso de Selecção de Sistemas de Recursos para Projecto de um Sistema de Produção Virtual/OPIM para Produtos ComplexosPublication . Ávila, Paulo; Putnik, GoranEsta comunicação, apresenta os objectivos do projecto de doutoramento “Definição de um Modelo Rigoroso de Selecção de Sistemas de Recursos para o Projecto de um Sistema de Produção Virtual/OPIM para produtos Complexos”, o qual se insere num módulo do projecto de Sistemas de Produção Virtual/ “One product Integrated Manufactures” (SPV/OPIM), em desenvolvimento na Universidade do Minho e com a participação da nossa Escola nesse projecto. A actualidade do tema assenta no facto da selecção de recursos ser uma parte importante do projecto de organização dos sistemas de produção ou empresas, e no nosso caso em particular do projecto de SPV/OPIM, sistema este, que indicia potenciais de melhor desempenho do que os modelos organizacionais convencionais, conforme já verificados na tese de mestrado intitulada “Modelo de Selecção Abragente Aplicado à Selecção de Sistemas de Máquinas Ferramentas para um Sistema de Produção Virtual/OPIM”, com a qual se pretende relacionar este comunicação.
- Modelo de Selecção Abrangente Aplicado à Selecção de Sistemas de Máquinas Ferramentas para um Sistema de Produção Virtual/”One Product Integrated Manufactured”Publication . Ávila, Paulo; Putnik, GoranEsta comunicação, apresenta um módulo do projecto de Sistemas de Produção Virtual\"One Product Integrated Manufactured" (SPV/OPIM), em desenvolvimento na Universidade do Minho, que contribui para a resolução do problema da seleção de sistemas de recursos em geral, e sua posterior aplicação à selecção de sistemas de recursos de processamento (máquinas ferramentas), para esse mesmo projecto. A actualidade do tema assenta no facto da seleção de recursos ser uma parte importante do projecto de organização dos sistemas de produção ou empresas, e no nosso caso em particular do projecto de SPV/OPIM, sistema este, que indicia potenciais de melhor desempenho do que os modelos organizacionais convencionais.
- Análise da Complexidade do Problema da Selecção de Recursos para o Projecto de Empresas Ágeis / VirtuaisPublication . Ávila, Paulo; Putnik, Goran; Cruz Cunha, ManuelaFace aos requisites do mercado de hoje e especialmente no futuro, caracterizados por curtos ciclos de vida dos novos produtos, evolução rápida das novas tecnologias nomeadamente as tecnologias de informação e comunicação, e por variações frequentes na procura, as empresas são remetidas para novas formas organizacionais, tais como as empresas integradas, as empresas distribuídas, e mais recentemente as empresas Ágeis/Virtuais (EA/V), na procura de aumentarem a sua capacidade de adaptação ou reconfiguração, i.e. aumentarem a sua flexibilidade.
- Uma Plataforma para Aplicação de Algoritmos de Selecção de Recursos que Integram as Empresas VirtuaisPublication . Ávila, Paulo; Putnik, Goran; Cunha, ManuelaAs Empresas Ágeis e Virtuais (EA/V), identificam-se como redes de empresas independentes, geralmente distribuídas geograficamente, com uma estrutura informática e organizacional heterogénea e com um acentuado comportamento dinâmico da sua estrutura organizacional, i,e. com elevada dinâmica de reconfiguração da sua estrutura organizacional. O processo de seleção de recursos, entidades/empresas integrantes de uma EA/V, assume uma parte importante no projeto e reconfiguração de EA/V uma vez que a seleção eficiente dum sistema de recursos (exequível em tempo útil e cuja solução permita o desempenho desejado), contribuirá certamente para essa dinâmica, e consequente flexibilidade das EA/V. A seleção de recursos é uma tarefa difícil. Esta dificuldade decorre de fatores quantitativos e qualitativos, i.e 1) da complexidade do processo de seleção, 2) da adequação dum algoritmo concreto ao problema/requisito concreto e 3) da heterogeneidade das implementações de algoritmos em linguagens de programação concretas e dos sistemas operativos concretos dos computadores. Este trabalho apresenta o conceito de plataforma de software para gestão da seleção de algoritmos de seleção de recursos e a integração destes algoritmos em processos de projeto e reconfiguração de EA/V. Os objetivos, ou funções desta plataforma são; 1) Gestão de bases de dados (distribuídas ou não) de parceiros das EA/ e dos algoritmos - é necessário conhecer os algoritmos disponíveis no "mercado", e ter acesso facilitado a eles. Significa que quem os desenvolve quer participar no processo de seleção, e como tal ao disponibilizá-los para o "broker", deve criar condições de fácil integração (ou utilização) destes algoritmos em processos de uma EAN, 2) Gestão do processo próprio de seleção de algoritmos. Escolher rapidamente um algoritmo mais eficiente e adequado para efetuar a seleção de recursos pretendida é um fator importante. Demorar tempo a ter acesso ao algoritmo, ou até ao tentar pô-lo a correr, significa que a flexibilidade pretendida na seleção de recursos ficará aquém do pretendido. 3) Fornecer o ambiente e a plataforma de operação de "broker" como agente principal de projeto e reconfiguração de EAN. No final, a utilização duma plataforma deste tipo abre oportunidades de adaptação de algoritmos já existentes ao nosso problema, e de meios de disponibilização desses algoritmos, mais eficientes.
- A contribution for the development of new resources selection models for the agile/virtual enterprisesPublication . Ávila, Paulo; Putnik, Goran; Cunha, MariaThe process of resources systems selection, takes an important part in Agile / Virtual Enterprises (A/V E) integration because the efficient resources selection, or resources systems selection, running in useful time and cost and with efficient solution, is an important operation within the A/V E design phase and certainly will contribute for the flexibility of an A/V E within the phase of its reconfiguration. The resources systems selection is a difficult matter to solve in A/V E because: it can be of exponential complexity resolution; it can be a multi criteria problem; and because there are different types of A/V Es with different requirements that have originate the creation of a specific resources selection model for each one of them. This kind of selection approach models will be reviewed from literature and analyzed its limitations and the consequent necessities of development new ones. At the first time we identified necessities that never were thought before, like performance measures for the selection model, and the necessities of identifying the sponsor for the selection process. We will see too that the models fit uniquely the requirements of a unique A/V E are rigid and not flexible enough to satisfy the requirements of another A/V E. These limitations that we highlight in this work are important to be considered in the development of new models and were simultaneously considered in the development of our selection model for the project of the BM_Virtual Enterprise.
- Contribuição da ISO 9001: 2000 na Criação e Implementação de Quantificadores de Desempenho para as Pequenas e Médias EmpresasPublication . Ávila, Paulo; Putnik, Goran; Lopes, Manuel; Afonso Fernandes, António; Cavaco, IsmaelA maioria das pequenas e médias empresas não têm ou não possuem adequadas medidas de desempenho para se auto-avaliarem. Com certeza que valores relacionados com alguns parâmetros contabilísticos normalmente são conhecidos, e.g., volume de faturação, resultado líquido, etc. Contudo, nos nossos dias não bastam apenas esses parâmetros e o empresário deve perceber que os desempenhos financeiros dependem de outras medidas de desempenho, i.e., os primeiros são consequência dos segundos. Com a implementação de sistemas de gestão da qualidade (SGQ), segundo a norma NP EN ISO 9001: 2000, nas pequenas e médias empresas, pensamos que é uma importante oportunidade para perceber, criar e implementar medidas de desempenho, de forma racional e com acréscimo de valor ou de importância para a empresa. Isto significa, a criação de medidas de desempenho que podem ser úteis e não para criar mais “papeis” que nunca serão utilizados no quotidiano da empresa, e que nalguns casos, apenas servem para impressionar os auditores da qualidade ou para decorar as paredes da empresa. A oportunidade criada com a implementação da norma ISO 9001: 2000 ocorre da necessidade de implementar o SGQ inserido no contexto duma estrutura de processos que interagem entre si (através de entradas e saídas de cada processo) e com o exterior (clientes e fornecedores) e que descrevem as principais atividades no seio da empresa que são importantes para assegurar a qualidade do sistema. Para cada um dos processos pertencentes ao SGQ é necessário, entre outros requisitos da norma, descrever os seus mecanismos de controlo, i.e., as suas medidas de desempenho. A descrição dessas medidas de desempenho, que ficam a cargo de cada empresa, são de crucial importância para a aplicação do círculo de Deming (plan do check act – PDCA), quer no seio de cada processo quer para o todo do SGQ implementado dentro da empresa. O propósito deste artigo passa primeiro por chamar a atenção das empresas para a oportunidade de definirem medidas de desempenho úteis aquando da implementação dum SGQ. Em segundo, mostraremos um conjunto de processos tipo para pequenas e médias empresas da indústria metalomecânica e para cada processo definiremos algumas das medidas de desempenho que poderão ser utilizadas pelas mesmas, para quantificarem o desempenho de cada processo e simultaneamente do todo da empresa.
- Modelo rigoroso de selecção de sistemas de recursos para o projecto de empresas ágeis/virtuais para produtos complexosPublication . Ávila, PauloA emergência de novos requisitos para os sistemas de produção tem despoletado desafios no desenvolvimento de projectos de novos modelos organizacionais, nomeadamente do tipo Ágil/Virtual. Integrada num desses projectos, designado por “BM_Virtual Enterprise Architecture Reference Model” (BM_VEARM), esta tese pretende contribuir para a resolução do problema de selecção de recursos quer para esse mesmo projecto, quer para outros que se debatam com o mesmo tipo de problema. Definimos os objectivos deste trabalho de doutoramento em: Mostrar as limitações dos modelos de selecção existentes por forma a potenciar a construção dum novo modelo; Construir um modelo de selecção de sistemas de recursos rigoroso e abrangente a qualquer método de selecção associado a qualquer dimensão do plano de tarefas e dos seus requisitos associados; Validar a necessidade dum Broker para efectuar a selecção do sistema de recursos, com base no modelo desenvolvido e simultaneamente validar o próprio modelo. Resumidamente, pretendemos mostrar que o processo de selecção seguindo um modelo de selecção abrangente a qualquer requisito de selecção tem maior domínio de validação se for efectuado por um Broker, e desta forma validar o projecto do processo de selecção da BM_VEARM.Para realizar o trabalho e podermos alcançar os objectivos a que nos propusemos, organizou-se a tese da seguinte forma: decorrente da análise do estado da arte que fizemos, mostramos que os objectivos do trabalho se enquadravam nas necessidades de investigação; Criámos um modelo de selecção rigoroso e abrangente, constituído pelas actividades mais representativas dum processo de selecção, tendo-se introduzido pela primeira vez actividades que até ao momento nunca haviam sido ponderadas, como a avaliação do espaço de soluções e a selecção do algoritmo de selecção; construiu-se um demonstrador numérico para o modelo de selecção baseado em estimativas reais dos seus parâmetros e com base no nosso conhecimento, que permitiu simular o desempenho do Broker e do Principal com esse modelo. Com as simulações do demonstrador e seus resultados, validámos: 1. A necessidade do Broker no processo de selecção tal como defendíamos em tese para o nosso modelo BM_VEARM, sendo extensível a outros modelos de Empresas Ágeis / Virtuais. Mostrámos que a importância do Broker é tanto maior quanto maior o número de tarefas, o número de recursos pré-seleccionados e quanto mais complexo for o método de selecção. 2. O nosso modelo de selecção no sentido de que pode ser aplicado a qualquer método de selecção para qualquer dimensão do plano de tarefas, mas que, para que possa ser abrangente necessita dum Broker munido com as ferramentas apropriadas para a selecção.
- A Dinâmica da Reconfiguração no Modelo Agile/Virtual Enterprise – um factor determinante no alinhamento estratégico com o mercadoPublication . Cunha, Maria Manuela; Putnik, Goran; Ávila, PauloVários factores determinam actualmente o desempenho dos novos modelos organizacionais, dos quais se destaca a capacidade de as organizações alcançarem e explorarem vantagens competitivas em sinergia usando ou integrando o “melhor” conjunto de recursos que em cada momento se lhe oferecer para cada uma das funções que a organização realiza, capacidade essa que caracteriza as empresas virtuais. A necessidade de manter o alinhamento permanente com o ambiente de mercado em permanente alteração, exige da empresa virtual a capacidade de reconfigurar a sua estrutura organizacional de forma extremamente rápida, ajustando-se de forma dinâmica ao mercado. Vários modelos têm sido propostos destacando-se no presente artigo o modelo Agile/Virtual Enterprise (A/V E), que é aquele onde a importância da dinâmica da reconfigurabilidade assume um aspecto crítico. Contudo, o modelo A/V E apenas faz sentido se forem garantidas condições para a sua rápida reconfigurabilidade. A implementação e plena exploração do modelo A/V E exige, assim: (1) a capacidade de acesso aos fornecedores de recursos que reunam potencial para desempenhar da forma ideal, as funções para que possam ser seleccionados, (2) a possibilidade de realizar as funções de projecto da A/V E, negociação entre os potenciais candidatos para integração e de gestão da A/V E independentemente da distância e (3) a minimização do tempo de integração e de reconfiguração. Estas características apenas coexistem no ambiente proposto pelos autores, designado Mercado de Recursos.
- A Hybrid Genetic Algorithm for the Job Shop Scheduling ProblemPublication . Gonçalves, José Fernando; Mendes, J. J. M.; Resende, Maurício G. C.This paper presents a hybrid genetic algorithm for the Job Shop Scheduling problem. The chromosome representation of the problem is based on random keys. The schedules are constructed using a priority rule in which the priorities are defined by the genetic algorithm. Schedules are constructed using a procedure that generates parameterized active schedules. After a schedule is obtained a local search heuristic is applied to improve the solution. The approach is tested on a set of standard instances taken from the literature and compared with other approaches. The computation results validate the effectiveness of the proposed algorithm.