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- Control and stabilization of a parallel mechanism for drone landingPublication . Martins, José Francisco Belo; Campilho, Raul Duarte Salgueiral GomesTechnological advances have greatly expanded the use of robotics in areas such as marine engineering and scientific research. Robots have been fundamental in solving complex problems in hazardous environments, improving safety and efficiency by minimising human intervention. The development of autonomous or unmanned vehicles is particularly noteworthy. These vehicles often cooperate, requiring improved methods for maintaining optimal operational relationships. This dissertation addresses the challenge of optimising the geometry, stabilization and control of a parallel mechanism, integrated into an autonomous surface vehicle, for the landing of an unmanned aerial vehicle. To ensure a safe landing, the platform must be horizontally stable, even under harsh offshore wave conditions. The present work focuses on enhancing the mechanism’s structural stability and wave-motion compensation capability. Firstly, a detailed study of the mechanism’s design is presented, with structural improvements validated through finite element analysis. This study is followed by a methodology for short-term wave forecasting, using a Butterworth low-pass filter and an auto-regressive prediction model. A constrained model-based predictive control method is then used to optimise the trajectory of the landing platform. Finally, the presented methods and modifications are implemented, and validated in a simulated environment. The results of the finite element analysis demonstrate that the design improvements have significantly increased the structural stability of the parallel mechanism, which was verified in the real structure. Additionally, the on-line implementation of the controller exhibited a positive performance in the wave-motion compensation task, maintaining the landing platform in a nearly horizontal position at almost every analysed time instance.
- Avaliação experimental de materiais compósitos reutilizadosPublication . Picado, João Miguel AlvesA presente dissertação tem como principais objetivos a avaliação da resistência de materiais compósitos reciclados e o estudo da viabilidade da sua reciclagem e reutilização, através de simulações numéricas e experimentais. Primeiramente, foi realizada uma pesquisa profunda sobre os temas inerentes aos objetivos da dissertação com o intuito de aprofundar os conhecimentos na área dos materiais compósitos. Com vista à realização dos ensaios experimentais, foram produzidas quatro placas compósitas de resina termoplástica reforçada com fibra de vidro, através de um processo de infusão a vácuo. Numa das placas, utilizam-se as sobras de fibra de vidro, obtidas através do processo de corte da mesma, em pedaços com tamanho aleatório para obter um compósito considerado reciclado. Duas placas são reforçadas com fibra de vidro e também com pequenas partículas de PA e de PP, recicladas a partir de componentes automóveis. A outra placa consiste na sobreposição simples de camadas de fibra de vidro, utilizado apenas material virgem. Todas as placas são produzidas com a mesma matriz de resina termoplástica. O processo de produção das placas compósitas foi realizado nas instalações do INEGI, recorrendo ao método de infusão de resina sob ação de vácuo. Posteriormente, com recurso aos equipamentos do ISEP, procedeu-se à preparação dos provetes e aos ensaios experimentais dos mesmos. Foram realizados ensaios de tração, ensaios de fratura em modo I (com provetes DCB), ensaios de fratura em modo II (com provetes ENF) e ensaios de corte pelo método Block Shear (BS) com vista à caraterização dos quatro tipos de compósitos produzidos. A comparação dos resultados obtidos permite tirar conclusões relativamente à viabilidade da reciclagem e reutilização de compósitos que, em situações normais, seriam desperdiçados. De modo a finalizar o trabalho experimental e fazendo uma ponte com a indústria da energia eólica, realizou-se um caso de estudo baseado numa pá eólica. No caso de estudo, percebeu-se que a utilização de partículas de fibras de vidro na placa 2 apresenta uma mais-valia, uma vez que os provetes desta placa foram os que obtiveram melhores indicadores quando se relacionaram as propriedades obtidas nos ensaios experimentais com os custos associados ao fabrico do compósito. Tendo em conta um desenvolvimento sustentável, a placa 2 foi a que suscitou um maior interesse neste estudo.
- Lean sustainability: Estudo de caso numa empresa do setor químicoPublication . Machado, João Pedro de Sousa; Sá, José Carlos Vieira deA presente dissertação foi realizada na Colquímica, uma empresa portuguesa do setor químico cuja atividade industrial é direcionada para o desenvolvimento, produção e comercialização de colas industriais. O objetivo da dissertação era estudar qual o impacto das ferramentas lean na sustentabilidade da Colquímica. Para isso, a metodologia de investigação utilizada foi a Action Research pois caracteriza-se por dar resposta aos problemas. Na fase inicial, foram estudadas algumas das ferramentas lean com o intuito de perceber quais as que melhor se enquadravam com a realidade da empresa e também para estudar os seus benefícios ao nível económico, ambiental e social. Posto isto, passou-se à componente prática, começando por verificar o estado inicial da empresa a partir do cálculo de alguns Key Performance Indicators. De seguida, foram aplicados os 5S no departamento da manutenção e dois dos pilares do Total Productive Maintenance (melhorias específicas e manutenção autónoma) na linha de produção com o maior tempo de paragem para a resolução de avarias ao longo de 2023, a linha de Small Pillows 1. A análise das avarias com maior impacto nesse período de tempo permitiu que fossem desenvolvidas ações individualizadas com o objetivo de melhorar a performance da empresa. Em relação à manutenção autónoma, foram normalizados procedimentos e proposto um quadro kamishibai para futuro controlo por parte dos técnicos da manutenção. Os 5S, permitiram melhorar o ambiente vivido no departamento da manutenção, a limpeza e organização melhoraram e o espaço disponível aumentou, prevê-se ainda que o desperdício de lubrificantes irá diminuir. Até ao fim do estágio estima-se que o TPM permitiu reduzir na linha de Small Pillows 1, 83,6% do tempo disponibilizado para a resolução de avarias, 1,35% das emissões de dióxido de carbono libertadas e obter ganhos económicos de 21 969€, de salientar ainda que esta ferramenta permitiu melhorar a segurança dos trabalhadores através da eliminação de uma fonte de risco, as melhorias verificadas ocorreram ao longo dos quatro primeiros meses de 2024. Assim, com este estudo foi possível demonstrar o impacto do lean na sustentabilidade, enriquecendo a literatura no âmbito do lean sustainability.
- Lean Office: Aplicação da filosofia Lean na gestão de projetosPublication . Coelho, André Gil de Almeida; Sá, José Carlos Vieira deEste trabalho aborda a implementação de melhorias no departamento de projeto de uma empresa de fabrico de moldes para injeção de peças plásticas, com o objetivo de aumentar a competitividade, tanto em Portugal como no exterior. Diante da crescente procura por parte dos clientes por menores custos de orçamento, a empresa enfrenta o desafio de aumentar a produtividade com maior eficiência, reduzindo os custos operacionais, sem comprometer os lucros. Para atingir estes objetivos, foram exploradas e aplicadas ferramentas de Lean Office. Este trabalho procurou responder à questão de investigação: Como a implementação de princípios Lean pode influenciar a eficiência operacional num departamento de projetos? Para isso, foi seguida a metodologia de investigação “Action Research”, o que permitiu validar a eficácia das soluções ao longo da sua implementação. A identificação dos principais problemas críticos nos processos contou com a utilização do Value Stream Mapping. Entre os problemas identificados estão a elevada incerteza temporal no planeamento inicial, as falhas nas marcações das operações pelos desenhadores, o elevado número de transportes de informação entre empresa e cliente, os excessivos pedidos de alterações pela produção e os atrasos provocados por falhas na gestão da informação. A partir da identificação destes problemas, foram utilizados A3 Reports e a ferramenta 3C para a resolução estruturada dos mesmos. As principais melhorias implementadas foram a introdução de indicadores, relativos a uma determinada percentagem de tempo de trabalho realizado em relação ao estimado para auxiliar no planeamento dos projetos; a utilização da gestão visual para facilitar a consulta do estado de desenvolvimento dos moldes; as melhorias no procedimento de análise de colisões para mitigar o impacto de colisões durante a fase de montagem dos moldes, devido a erros de projeto e as medidas para melhorar e controlar a gestão da informação. As soluções propostas visam, não apenas resolver os problemas identificados no departamento de projeto, mas estabelecer um pilar base para a melhoria contínua e promover uma cultura mais eficiente, rigorosa e comunicativa. Embora os resultados completos do impacto destas implementações possam apenas ser avaliados a médio e longo prazo, foram observados os impactos imediatos positivos e uma maior satisfação da equipa de projeto, conforme avaliado através da realização de um questionário. Deste modo, foi verificada uma melhor comunicação e colaboração entre a equipa, com a obtenção visual do estado dos projetos e clareza dos objetivos. A deteção antecipada de colisões e de erros no projeto permitiu reduzir as não conformidades em cerca de 42,7% em comparação com o ano anterior e, consequentemente, reduzir custos e tempos de entrega. Foi, ainda, obtida uma melhor organização da informação o que contribuiu para reduzir tempos de procura e aumentar a eficiência dos projetos. Em suma, este trabalho contribui para o fortalecimento de uma posição competitiva da empresa no mercado internacional, ao implementar estratégias de melhorias que conciliam eficiência operacional com a manutenção da rentabilidade.
- Opções reais aplicadas à avaliação de risco dos projectosPublication . Rodrigues, Daniel Magalhães; Amaral, António Manuel Pereira da SilvaA gestão de risco dos projetos permite identificar, analisar e controlar as ameaças associadas às empresas. Não obstante do recente crescimento e importância, verifica-se a existência de lacunas e falhas que precisam de ser colmatadas para as empresas poderem evoluir e atingir os seus objetivos. Apesar de existirem normas para a gestão do risco como a ISO 31000 e guias como o PMBOK® ainda é frequente os projetos apresentaram problemas em cumprir o âmbito, prazo, custo e qualidade. Para evitar estes problemas as organizações devem adotar abordagens capazes de desenvolver vantagens competitivas e competências de modo a prever mudanças, reagir às mesmas de forma eficiente e realinhar com a nova realidade da área. Surge então a necessidade de utilizar técnicas que permitam flexibilidade e melhor desempenho organizacional, minimizando o risco e aumentando a performance. A pergunta de investigação desta dissertação é: “Qual o grau da aplicabilidade da técnica de opções reais para avaliação e monitorização de riscos nos projetos?”. Da revisão da literatura de origem científica e profissional, através de uma metodologia de investigação abdutiva, foi possível verificar que as opções reais podem ser uma técnica capaz de melhorar o desempenho das organizações. Identificou-se que as opções reais possibilitam o controlo e monitorização dos projetos tanto na vertente financeira, através da teoria de opções reais, como de uma forma mais abrangente através de real options reasoning, existindo níveis de desenvolvimento e implantação diversos. Estas técnicas com foco em flexibilidade e proveito da incerteza, quando comparadas a abordagens clássicas, estão mais alinhadas com o dinamismo atual. Da mesma revisão constatou-se que há um vazio no que toca à transmissão do conhecimento teórico para a colocação em prática nas organizações. No decorrer deste estudo pretendeu-se identificar quais os fatores que potenciam e quais os que inibem o uso de opções reais. É proposta uma framework aplicável a toda a organização de forma a atenuar as dificuldades identificadas e aumentar o desempenho da mesma, e que tem como finalidade fornecer uma nova abordagem que permite que o gestor tenha um papel ativo integrando a flexibilidade na avaliação e monitorização do projeto. De maneira a cumprir esse propósito, optou-se por dividir a mesma em quatro fases, sendo que a primeira se aplica fora do projeto, assumindo um papel de etapa preparatória e as outras três acompanham as cinco fases do ciclo de vida do projeto. Os resultados esperados do uso desta ferramenta são a melhoria dos projetos a escolher e da gestão, potenciamento de oportunidades, diminuição de perdas, aumento de benefícios e maior facilidade e agilidade na fase de controlo. Do mesmo modo é expectável que o uso permita selecionar os projetos alinhados com a estratégia, crie uma forma eficaz de medir o impacto das decisões tomadas e auxilie a criar uma memória que persista como um pilar para projetos futuros.
- O espaço onírico: o ambiente de simulação na curta-metragem de ficção UmbralPublication . Silva, José Miguel Tedim Costa Campos da; Cortesão, Maria João; Ribeiro, Pedro AzevedoO presente ensaio procura desmistificar o processo de conceptualização de um espaço cinematográfico singular, alicerçado numa dimensão onírica da construção de ambientes visuais. Numa abordagem inicial, exploram-se os fundamentos teóricos relacionados com o onírico, enquanto conceito, articulando-os com o estudo de caso de dois exemplos paradigmáticos do cinema de distopias. Conclui-se o enquadramento teórico com a alusão ao movimento minimalista no cinema, e o processo através do qual se enquadra na definição estética da premissa visual do filme em estudo. O segundo momento do ensaio contempla uma análise empírica do trabalho desenvolvido pelo diretor de fotografia na curta-metragem Umbral, explorando os meandros da materialização desta mesma paisagem cinematográfica singular, o ambiente de simulação da maquina "Umbral".