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- Enhancing health and fitness: a hybrid recommender systemPublication . Castro, Ivo Loureiro; Martins, António Constantino LopesThis master’s thesis details the development of a recommender system integrated into a health application, aimed at enhancing of enhancing physical activity. This study’s main objective is to analyse, design and implement a framework for a hybrid recommender system framework that provides personalized health recommendations to individual users. Following an ethical data management and prioritizing user privacy, this study aims to bring clarity to the complexities of personal health data usage, exemplifying a model for secure and user-centric application development. This research aims to offer insights into key features of an effective health recommender system, by evaluating the system’s impact on user behaviour and health outcomes and demonstrating how it can influence user engagement. Contributing to the broader understanding of digital health innovations and the potential of personalized health recommendations.
- Aplicação de ferramentas Lean numa empresa de panificação e estudo do impacto na produtividade e na segurança da empresaPublication . Meireles, Irene Maria Mendes; Sá, José Carlos Vieira deEsta dissertação, desenvolvida em colaboração com a empresa Panike no âmbito do 2º ano de Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial do Instituto Superior de Engenharia do Porto, tinha como desiderato a aplicabilidade prática de conhecimentos académicos na resolução de problemas reais e significativos para a empresa. Com a metodologia Action-Research, caracterizada pela integração da ação e pesquisa, verificou-se a resolução de problemas e a aquisição de um conhecimento mais abrangente. A análise detalhada da situação atual da empresa, utilizando o VSM identificaram-se vários desafios no fluxo produtivo, proporcionando uma visão holística dos processos e das dificuldades enfrentadas. Na linha de produção Konig, foram identificados elevados níveis de risco para os colaboradores nas áreas do armazém de matérias-primas e expedição, afetando negativamente as atividades dos colaboradores. Na área das amassadeiras, a falta da normalização das tarefas contribuiu para a desmotivação e cansaço dos colaboradores. De forma análoga, na linha de produção Fritsch 3, foram observados desafios, como a ausência de standards, elevadas durações nas mudanças de produto, desorganização na sala de lavagens e um elevado índice de desperdício. Além disso, a comunicação entre os turnos demonstrou ser ineficiente, necessitando de melhorias substanciais. Como resposta aos problemas identificados, foram desenvolvidas melhorias fundamentadas na metodologia Lean, priorizadas com base no impacto que teriam no quotidiano da empresa. A adoção do daily kaizen permitiu a participação ativa dos colaboradores nas iniciativas realizadas no gemba. No âmbito da resolução estruturada de problemas, focou-se especificamente no desperdício associado ao produto “Bola M”, alcançando-se a eliminação total das reclamações e uma redução de 55.3% no desperdício relativamente à produção total. A implementação da metodologia SMED, auxiliada pelo standard work, resultou na redução de 53% das distâncias percorridas e 35% na duração das trocas de produto com sementes, contribuindo para um aumento de 4.89% na produtividade. O standard work inserido nas linhas Konig e Fritsch 3 gerou aumentos da produtividade de 1.45% e 1.95%, respetivamente. A metodologia 5s promoveu uma melhor organização do espaço, com a reestruturação do layout, enquanto a gestão visual inserida ao longo da linha Fritsch 3 facilitou a identificação de pontos críticos, garantindo uma higienização regular e a eficiência do processo produtivo. Adicionalmente, a aplicabilidade das ferramentas lean contribuíram para um impacto positivo na segurança dos colaboradores, com a redução dos níveis de cansaço, fadiga e stress e o aumento a produtividade da empresa.
- Tecnologia 5G: impacto técnico da quinta geração tecnológica para rede móveis e de banda larga e desenvolvimento e comparação de um projeto elétricoPublication . Matos, Diogo Henrique Gonçalves; Ramos, Sérgio Filipe CarvalhoA rede de telecomunicações em Portugal tem uma vasta presença por todo o país, sendo implementada em diversas formas estruturais, tais como torres de telecomunicações (GBT) e implementações em coberturas dos edifícios (RTT). Face à implementação das redes 5G a nível nacional, os desafios associados são evidentes, com destaque para o elevado investimento necessário e complexidade de execução. Esta dissertação, desenvolvida no âmbito da unidade curricular Dissertação/Estágio – TEDSEE, visa abordar a temática dos critérios de dimensionamento de uma Infraestrutura de Instalações Elétricas e Telecomunicações, no sentido preparatório da implementação da tecnologia 5G em Portugal. A presente dissertação desenvolve uma análise comparativa dos processos de ligação à rede elétrica de duas infraestruturas de telecomunicações: uma estação GBT e uma RTT. A partir de um caso de estudo, o trabalho investiga as diferenças nos procedimentos técnicos, normativos e operacionais, evidenciando as particularidades e desafios de cada tipo de instalação. A pesquisa mostra que o processo de ligação de uma estação GBT é mais simples e rápido, enquanto as estações RTT enfrentam maior complexidade devido à necessidade de adaptações na infraestrutura elétrica existente, especialmente em edifícios habitacionais. A dissertação conclui que uma abordagem técnica rigorosa, com atenção às especificidades de cada tipo de estação, é essencial para garantir a viabilidade, eficiência e segurança das ligações à rede elétrica, contribuindo para a melhoria do planeamento e da execução de projetos de telecomunicações. De sublinhar que a dissertação foi realizada em parceria com a empresa Proef Eurico Ferreira Portugal e contou com a supervisão e orientação do professor do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), Engenheiro Sérgio Filipe Carvalho Ramos.
- Aplicação de machine learning na parametrização de meta-heurísticas para resolver problemas de escalonamento das operaçõesPublication . Dias, Daniel Joaquim da Silva; Santos, André Borges Guimarães Serra eOs Problemas de Escalonamento são desafios comuns em diversas áreas, e envolvem a procura por soluções ótimas em espaços de soluções que, muitas vezes, crescem exponencialmente com a dimensão do problema. Enumerar todas as soluções torna-se rapidamente inviável. Como alternativa, surgem as Meta-Heurísticas, que são eficazes, oferecendo estratégias flexíveis e robustas para encontrar soluções boas em intervalos de tempo reduzidos. No entanto, o desempenho destas técnicas depende fortemente da escolha adequada dos valores dos seus parâmetros. Neste trabalho, propõe-se um Protótipo de um Framework de Parametrização de Meta-Heurísticas, no qual um Agente Inteligente é responsável pela seleção e ajuste dinâmico dos valores dos parâmetros do Simulated Annealing, que é a técnica implementada para resolver o Problema de Escalonamento de Minimização do Makespan em Job-Shop. O Agente utiliza o algoritmo Q-Learning para guiar o processo de parametrização. À medida que recebe recompensas com base no desempenho de cada configuração, o Agente ajusta os valores dos parâmetros e refina a sua política de decisão de forma contínua, aprendendo assim a selecionar os parâmetros mais adequados. Como consequência, este processo progressivo permite que a Meta-Heurística se torne cada vez mais eficiente na procura pelas melhores soluções. Para avaliar o desempenho do modelo, foi conduzido um estudo computacional focado na eficiência do processo de aprendizagem do Agente e na eficácia das diferentes combinações de parâmetros que permitem obter a melhor solução. O Protótipo encontrou a melhor solução em 85% das instâncias, e, nas restantes, as melhores soluções aproximam-se significativamente das melhores documentadas na literatura, com diferenças que não são expressivas. Em instâncias de menor dimensão, o Agente não só encontrou a melhor solução, como também adquiriu a capacidade de fazê-lo num número reduzido de iterações. Por sua vez, em espaços de soluções mais irregulares, o sistema obteve a melhor solução, identificou as combinações de parâmetros que permitiram alcançá-la, tendeu a revisitá-las, no entanto, em vários momentos, a mesma configuração de parâmetros nem sempre produziu os mesmos resultados consistentemente, o que, em alguns casos, dificultou o processo de aprendizagem do Agente e afetou a qualidade dos resultados. Mesmo assim, o Protótipo demostrou ser uma excelente estratégia para ajustar, de forma contínua e inteligente, os parâmetros de uma Meta-Heurística.
- Uso de jogos sérios para prever o traço de personalidade ansiedade em sistemas de recomendaçãoPublication . Teixeira, Luís Ricardo Rodrigues; Marreiros, Maria Goreti CarvalhoSistemas de Recomendação ajudam os seus utilizadores ao servir recomendações com base nos seus gostos. Este tipo de sistema abrange vários campos como entretenimento, produtos, e até pessoas. O uso de personalidade tem ganho popularidade como uma forma de produzir recomendações de alta qualidade e precisão. No entanto, estes sistemas sofrem da necessidade de preencher questionários longos e intrusivos ou de minerar grandes quantidades de dados para captar a personalidade dos utilizadores. Este trabalho propôs o desenvolvimento de um jogo de curta duração para dispositivos móveis, para tentar captar o traço de personalidade ansiedade, de forma não intrusiva, para integração num sistema de recomendações. Após recolher informação sobre trabalhos relacionados e sobre as áreas de estudo relevantes, optou-se por desenvolver um jogo do género survival horror em Unity, para dispositivos Android. De forma a validar se o jogo estava a medir o traço de personalidade pretendido, foram conduzidas experiências com 134 participantes voluntários, dos quais 93 foram considerados viáveis. No final não foi possível estabelecer correlações significativas entre os valores medidos pelo jogo e os valores medidos pelo questionário para o traço ansiedade. Presumidamente, devido às condições de conduta do teste não terem sido imersivos o suficiente para o tipo de experiência que se esperava que o jogador tivesse ao jogar o jogo. Foram encontradas, mesmo assim, algumas correlações significativas com outros traços de personalidade como cooperação e altruísmo.
- Resource management system for optimizing production efficiency in the wine sectorPublication . Branquinho , Rodrigo Manuel Ferreira; Ramos, Sérgio Filipe CarvalhoBeing agriculture an essential activity sector for the survival and prosperity of humanity, it is fundamental to use sustainable technologies in this field. With this in mind, statistical data is analyzed regarding the food price rise and sustainable development indicators. It is determined that one of the main factors that influences agriculture’s success is the soil’s characteristics, namely in terms of moisture and nutrients. In this regard, irrigation processes have become indispensable, and their technological management brings countless economic advantages. Like other branches of agriculture, the wine sector needs an adequate concentration of nutrients and moisture in the soil to provide the most efficient results. Given these facts, the use of renewable energies is an important aspect of this study, which also synthesizes the main irrigation methods and examines the importance of evaluating the evapotranspiration of crops. Furthermore, the control of irrigation processes and the implementation of resource management models are of utmost importance to allow maximum efficiency and sustainability in this field. However, there is a lack of a resource management model that maximizes production efficiency with the largest number of compatible technologies. Therefore, a modular intelligent system is developed, which utilizes data obtained from multiple sources, such as weather conditions, renewable energy and electricity markets. Divided into four key modules, the first module embraces data diversity as an important factor, so the system can adapt to multiple inputs and user definitions. The second module is responsible for determining vineyard water losses through evapotranspiration, and the third one calculates the water requirements for irrigation purposes. The last module uses a supervised machine learning algorithm to achieve optimal energy consumption information. To validate and analyse the model performance, multiple results are provided, considering various realistic scenarios. By adapting the system to a specific vineyard, vital data is acquired and farms can make informed decisions, specially regarding energy and water resources. With a good design and positive results, the system enables a boost in the environmental sustainability of the wine sector operations and enhances productivity of vineyards.
- Lean green study of the impact of lean on the environmental performance of nordic companies and comparison with results from Portuguese companiesPublication . Vasconcelos, Margarida Dias Martins Jácome de; Sá, José Carlos Vieira deThe negative environmental impacts caused by unmeasured human activity over the years are the main cause of global warming. Stakeholders are growingly aware of the consequences these results can have on both people and the planet and are seeking options that satisfy their needs with the least possible impacts. In other words, customers are looking for environmentally sustainable organisations (that is, Green organisations), which means that companies need to adapt their processes to comply with the new requirements and remain competitive, without compromising their financial objectives. Researchers often debate whether the integration of the Lean philosophy and Green leads to additional benefits. Building on a previous study regarding the impacts of the implementation of Lean practices on the environmental performance of Portuguese organisations and given the importance of a global change to greener behaviours, this dissertation aims to study the impacts of the implementation of Lean practices on the environmental performance of Nordic organisations by answering the research question, “Does the implementation of Lean tools/methods/concepts impact the environmental performance of organisations?”. To do so, an extensive and detailed systematic literature review was conducted, and a conceptual framework was developed with the findings. Further, a survey questionnaire was sent out to 2486 companies in Denmark, Finland, Iceland, Norway and Sweden. From the 163 responses received, 140 were considered valid and underwent a process of data analysis, in which statistically significant correlations between pairs of variables were studied and the results were compared to the conclusions drawn from a study conducted in the Portuguese industrial context. On one hand, the findings regarding the operational impacts showed statistically significant correlations between the improvement of the organisation’s image and its activity time, and between the extent of time the organisation has been implementing Lean practices and the reduction of costs, the reduction of defective products, the improvement of delivery times, and the improvement of product quality. On the other hand, the findings regarding the environmental impacts showed a statistically significant correlation between the extent of time the organisation has been implementing Lean practices and the reduction of solid waste production.
- Desenvolvimento de soluções pré-impregnadas com estruturas de reforço à base de fibras naturaisPublication . Eiras, Mariana Fernandes da Costa; Silva, Paulo Alexandre Pereira daO presente trabalho teve como principal objetivo o estudo de estruturas têxteis de reforço de base natural visando o desenvolvimento de bioprepregs, através da sua combinação com uma matriz polimérica, ambos com origem biológica. O biocompósito produzido tem como finalidade a aplicação no setor automóvel. A indústria automóvel apresentou um rápido crescimento ao longo dos anos, promovendo a procura por técnicas de fabrico e materiais mais sustentáveis para produção de materiais compósitos de alto desempenho. A utilização de fibras naturais como estrutura de reforço de materiais préimpregnados tem sido estudada como alternativa às fibras sintéticas mais usadas, apresentando um impacto ambiental reduzido e boa performance mecânica. Neste contexto, para a produção de estruturas pré-impregnadas, os materiais alvos de estudo foram um tecido 100 % natural, de fibras de cânhamo, e duas matrizes poliméricas: poliamida 11 e polihidroxibutirato. A junção da matriz polimérica com a estrutura de reforço foi realizada por termoconformação. Primeiramente foram testadas diferentes condições de prensagem, nomeadamente temperatura, pressão e tempo de prensagem. Validadas as condições adequadas, avaliou-se o desempenho dos bioprepregs produzidos com diferentes quantidades de polímero adicionado. Por fim, procedeu-se à produção compósita e posterior testagem de desempenho. Ao longo deste estudo foram utilizadas diversas técnicas: DSC, miscroscopia digital, FTIR, medição de porosidade, SEM, resistência mecânica à tração, avaliação da flamabilidade, da solidez à luz e teste ao odor. Relativamente a resultados, as condições de prensagem validadas para o uso da matriz polimérica de poliamida 11 foram 195 ºC, 90 kN e 4 minutos de prensagem, enquanto para a matriz polimérica de polihidroxibutirato foram de 170 ºC, 30 kN e 2 minutos. Para ambas as matrizes, verificou-se que 50 % de polímero seria a quantidade ideal para a produção de pré-impregnados. Por fim, foi produzido um compósito resultante da agregação de prepregs, obtendo-se um compósito final com as características adequadas à sua aplicação no setor automóvel.
- Ambiente didático na nuvem para integração de dispositivos IoTPublication . Santos, Gabriele Soto; Leitão, João Miguel Queirós MagnoO progresso tecnológico está sempre em evolução, introduzindo uma diversidade de ferramentas e dispositivos que se integram cada vez mais à nossa rotina diária. A computação em nuvem e a Internet of Things (IoT) acompanham essa trajetória, abrindo novas oportunidades de conexão e armazenamento de dados. A computação em nuvem possui diversas aplicabilidades, sendo uma delas o auxilio da utilização destes dispositos. Empresas líderes nesse setor, como a Amazon Web Services (AWS) disponibilizam uma vasta gama de serviços em nuvem, incluindo recursos para IoT. Esta interconexão entre tecnologias e serviços na nuvem promove maior eficiência e flexibilidade nas aplicações, estimulando a inovação em diversos setores, desde corporativos até os contextos pessoal e educacional. Esta tese apresenta uma análise sobre a viabilidade da integração desses dispositivos com a plataforma da AWS, delineando de maneira concisa e minuciosa o procedimento para essa integração. Ela destaca a conexão com outros serviços disponíveis na plataforma, bem como diversos parâmetros de aplicabilidade desses serviços.
- Evaluation of the impact of implementing lean tools on labour safetyPublication . Pereira, Pedro Jorge Oliveira; Sá, José Carlos Vieira deLean tools are an increasingly powerful way of achieving fast transformations in companies, usually resulting in efficiency and quality improvements, as well as cost reductions and elimination of waste in the tasks performed. These transformations are desired so that companies can improve their results and become more competitive. However, the appreciation of a company is not only measured in the results associated with its final product or service, safety is also a factor that can be highlighted in an organisation, this factor is increasingly important in the eyes of its customers. Inadequate safety at work can result in accidents, which are events that do not add value to the final product and should consequently be eliminated. This study was conducted using the ‘action research’ methodology. The aim of this work is mainly to analyse the impact of the tools and methods associated to the lean philosophy on the safety of the members of a company. To achieve this goal, various lean tools were implemented at Toyota Caetano Portugal, S.A. The results of these implementations were analysed in order to conclude their impact on the safety of the company's members. This study sought to answer the question: ‘How do lean tools impact on occupational safety in a company with high safety standards?’. A review of the literature revealed that most of the analysis on the impact of lean tools in the field of occupational safety results in a positive conclusion. Different lean tools have been implemented, resulting in an extremely positive impact on the productive process. Creating the conditions to reduce operating times, making the process more efficient. It has also resulted in improved product quality, elimination of waste and reduction in process variation. To evaluate the impact of the lean tools on occupational safety (Lean Safety), an objective evaluation was conducted, namely a risk assessment before and after certain lean tools were implemented. This assessment resulted in a reduction of the risk level of the evaluated process. On the other hand, a more subjective evaluation was also carried out to measure the perception of safety among the company's employees, which concluded that there was no change in this factor between before and after the lean activities and tools implemented. By implementing lean tools, it was possible to significantly increase productivity, reducing 8 minutes in the affected process. At the same time as increasing productivity in this process, it was possible to convert it into one of the logistics processes with the least associated safety risk, when prior to implementation it was one of the most critical in this regard. Finally, it can be said that the application of lean methods can enhance a production process's performance while simultaneously improving security for workers.