ISEP - DM – Engenharia Electrotécnica e de Computadores
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1. Telecomunicações -
O Instituto Superior de Engenharia do Porto possui um longo historial de formação de profissionais conceituados nas áreas de Telecomunicações, constituindo-se como uma das Escolas de referência tanto na sua área geográfica de influência como a nível nacional. Os profissionais formados pelo ISEP são frequentemente procurados pelos principais operadores de telecomunicações e empresas de serviços de comunicação.
A área de especialização em “Telecomunicações” do Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores permite dar continuidade a esta tradição, através de uma oferta actualizada de competências chave em áreas tecnológicas de topo. Os profissionais formados nesta área de especialização ficam habilitados a satisfazer as necessidades de pessoal qualificado por parte do tecido empresarial cujo crescimento é ainda expectável.
2. Automação e Sistemas -
Esta área de especialização corresponde a um perfil de formação com forte tradição no ISEP e com grande ligação às entidades empregadoras. Caracteriza-se por ser uma especialização balanceada entre as abordagens teóricas características da área de Sistemas e as abordagens tecnológicas oriundas das áreas da Automação e Robótica.
A rápida evolução dos sistemas computacionais e a sua integração nas mais diversas actividades são um dos principais motores da renovação industrial, originando uma generalização e aprofundamento dos conceitos técnicos e científicos oriundos da automação. A formação proposta é de espectro largo e tem por suporte um longo historial de ensino/aprendizagem na área dos sistemas e da automação.
3. Sistemas e Planeamento Industrial -
A área de especialização em “Sistemas e Planeamento Industrial” pretende responder às solicitações identificadas no domínio do Planeamento Industrial nos últimos anos. De facto, tem havido uma preocupação crescente na criação de formação pós-graduada que alia formação de cariz tecnológico, com conhecimentos em Gestão e Métodos Quantitativos de apoio à tomada de decisão. Aliada a essa preocupação, a procura crescente de informação actualizada, em tempo real, e consequente extracção de conhecimento, são necessidades transversais a todas as áreas de Engenharia, nomeadamente à Engenharia Electrotécnica.
4. Sistemas Autónomos -
Esta área de especialização reforça a interacção quer com os grupos de I&D quer com as empresas, não só pela sua organização curricular, que promove em várias etapas do processo de formação o contacto do aluno com estas entidades, mas sobretudo pela metodologia de ensino que molda a estrutura de competências obtidas em torno da capacidade de resolução de problemas. Complementarmente, esta área e os seus conteúdos curriculares surgem como uma das prioridades fundamentais no desenvolvimento da oferta de formação superior pós-graduada para um conjunto de empresas de diferentes áreas de especialização.
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- Análise do consumo de energia elétrica numa habitação.Publication . Marques, José Peixoto; Nogueira, Teresa Alexandra Ferreira Mourão PintoNeste trabalho, começa-se por traçar um panorama sobre o consumo de energia elétrica per capita em Portugal e no mundo. Para entender melhor como é que cada pessoa ou equipamento influencia esse consumo no nosso país, é feita uma análise sobre o consumo de energia elétrica numa habitação. Devido ao conhecimento que se tem da habitação e dos hábitos dos seus residentes, estima-se um provável perfil de consumo de cada equipamento nos vários meses do ano, calculando-se também o valor a pagar nas 3 diferentes tarifas praticadas por três fornecedores de eletricidade. Também são criados diferentes cenários de consumos, com a finalidade de avaliar qual a potência contratada que melhor serve as necessidades dessa mesma habitação. Foi desenvolvida uma ferramenta de apoio em Excel para o cálculo das diferentes estimativas e cenários de consumo.
- Análise energética e estudo de modificações para melhorar o desempenho energético do edifício PDF do IPPPublication . Mendes, Ruben Miguel AiresA presente dissertação pretende analisar e demonstrar através de um caso de estudo, o impacto dos edifícios no consumo de energia. E assim demonstrar como a utilização de equipamentos energeticamente eficientes e a implementação de sistemas fotovoltaicos para a produção de energia elétrica, permitem reduzir a dependência energética do exterior, reduzir as emissões de CO2, contribuir para o desenvolvimento sustentável, reduzir os custos energéticos dos consumidores e ao mesmo tempo aumentar o conforto nos edifícios. Apesar da grande maioria das empresas já terem entendido a importância e as vantagens da eficiência energética, ainda são poucas as que têm implementado planos e estratégias para melhoria do seu desempenho ambiental e energético. É neste contexto que surge esta dissertação, com o objetivo principal de realizar uma avaliação energética a um edifício, para que assim seja possível compreender a necessidade de alterar a forma de encarar a energia. O caso de estudo foi efetuado para o edifício PDF localizado no campus do ISEP. Através de uma auditoria energética foi possível verificar e recolher informação sobre vários problemas e fatores que originam os elevados consumos de energia. A primeira etapa da dissertação passou pela caracterização do edifício e os seus consumos, determinando as suas necessidades anuais de energia. Assim pretendeu-se reunir informação de forma a compreender quais as principais áreas de atuação e as medidas que devem ser implementadas. Desta forma foram investigados e propostas várias soluções para os diferentes tipos de problemas e anomalias. Com a desagregação dos consumos de energia elétrica verificou-se que a iluminação e climatização são os principais consumidores de energia. Foi ainda desenvolvido um projeto de automação para o edifício com o objetivo de aumentar o conforto dos utilizadores e diminuir os desperdícios de energia, com a monitorização dos espaços e o aproveitamento da iluminação natural. No projeto do sistema fotovoltaico para produção de energia em autoconsumo, foram projetadas todas as fases, assim como a especificação de materiais, de forma a garantir que a veracidade dos dados de produção de energia, sendo ainda efetuada a simulação de produção ao longo dos diferentes meses do ano e de 25 anos com uma queda de 1% ao ano. Para viabilizar as soluções apresentadas foi efetuado uma análise económica para calcular o retorno do investimento necessário, para as diferentes soluções propostas, servindo assim de apoio para uma futura decisão. Com este trabalho, pretende-se sensibilizar a população sobre as questões práticas associadas ao correto dimensionamento de soluções que contribuam para a eficiência energética dos edifícios, em linha com a recente imposição legislativa pela União Europeia, em que todos os edifícios novos até ao final de 2020 devem enquadrar-se neste conceito.
- Anteprojeto de um plano diretor municipal de iluminação públicaPublication . Ribeiro, Manuel António Moreira; Azevedo, Filipe Miguel Tavares deO presente trabalho aborda a temática da gestão e eficiência energética em sistemas de iluminação pública, através de um plano diretor municipal – (PDMIP). A principal motivação prende-se com o peso significativo que a parcela energética destes circuitos elétricos ocupa na economia mundial e em particular no Município de Gaia. O uso eficiente de energia é uma crescente preocupação devido à diminuição de recursos, às consequências climáticas cada vez mais marcadas e ao elevado custo da energia, representando ainda um papel fundamental ao nível económico, produtivo, social e de competitividade. A Iluminação Pública (IP) representa um peso importante nas despesas correntes dos municípios, em particular o caso do Município de Gaia (3º maior concelho do País). É assim importante encontrar soluções que permitam manter níveis de segurança e conforto necessários às populações e que proporcione uma redução substancial do peso da IP na fatura, diminuindo assim as despesas municipais. Neste sentido, este trabalho propõe-se estudar esta problemática, apresentando uma sistematização de soluções eficientes, quer a nível de lâmpadas e luminárias como também ao nível de tecnologias que auxiliem e complementem a eficiência de uma instalação de iluminação pública. A dissertação está dividida em 5 capítulos, em que no primeiro é promovida a introdução deste trabalho, abordando os aspectos mais importantes e identificadores da IP, nomeadamente a sua importância na vida de cada um de nós e os seus impactos positivos e negativos. O segundo capítulo, sistematiza os consumos verificados em Portugal, nos últimos 23 anos, a vários níveis (consumo de energia elétrica, evolução do consumo energético de iluminação pública, etc.). Depois destes dados que nos devem fazer refletir, e quanto ao valor de energia que consumimos de IP e o custo que só em Gaia, é pouco mais que os 5 milhões/ano, procurei fazer uma identificação do espaço envolvente à IP. O que ilumina. Que partes a constituem. A morfologia urbana e sua complexidade para receber a IP e conjugarmos estes efeitos e consequências entre a luz, a vida das cidades e as pessoas enquanto seres participantes do espaço urbano. Com o terceiro capítulo, pretendi abordar a responsabilidade técnica de quem tem de ter para conceber e projetar esta luz artificial com todo o sentido de rigor, visão e comprometimento com as opções e as soluções escolhidas para cada diferente espaço público. Seja viário, pedonal, monumental ou de lazer e arquitectónico. É fundamental que esta especialidade (IP) seja normalizada e que os técnicos (electrotécnicos) sejam reconhecidos para desempenhar esta função, pois é das suas competências académicas e não algumas classes técnicas que tentam a todo custo diminuir a responsabilidade destes técnicos, nomeadamente os civis e os arquitectos, que de alguma forma condicionam e instalam soluções inadequados ao espaço e ao meio por falta de conhecimento. Ainda neste capítulo foram abordados os vários tipos de IP, a viária e espaço público, a decorativa e a festiva. No último capítulo, desta dissertação, foram abordados os procedimentos essenciais para ser criado um Plano Diretor de IP, para assim regular este sector, que tem um consumo considerável anualmente. Pretendi descrever quais os procedimentos, as regras, as condições e regulamentar a conceção desta área de engenharia electrotécnica, com um impacto brutal e direto no dia à dia de milhões de pessoas e no caso de Gaia mais de 300 mil. Foram descrita a caracterização de como se pode constituir um Plano Diretor Municipal de IP, bem como a sua composição e sua aplicabilidade prática e inovadora, definindo e regulando o tipo, a tecnologia, a cor, a distância entre pontos, a altura, a potência, etc, quer em fase de projeto (licenciamento), quer em fase de obra. Reorganizando a leitura noturna do espaço publico, bem como a sua utilização diária e contínua por parte dos cidadãos.
- Aplicação da norma ISO 55000 na gestão de ativos de um empreendimento de ecoturismoPublication . Santos, José Miguel Beirão dos; Bastos, João Augusto de SousaEste trabalho surge no âmbito da dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores - Sistemas e Automação, procurando explorar a viabilidade económica e técnica do conceito Solar & Aqua Resort – Ecoturismo, em Portugal. O principal objetivo é investigar os potenciais de implementação da análise e avaliação de gestão de ativos num caso de resorts autossuficientes em áreas rurais, utilizando recursos naturais renováveis. Inclui também um olhar para as potencialidades relacionadas com a gestão de ativos como uma filosofia de gestão nomeadamente considerando os seguintes aspetos: 1) conduzir uma revisão da literatura sobre gestão de ativos e o padrão ISO relacionado; 2) analisar se a gestão de ativos é adequada à indústria de painéis solares e ao ecoturismo; 3) avaliar se uma política de operações integradas poderia melhorar ainda mais a abordagem integrada de gestão de ativos; 4) analisar se a ISO 55001:2014 oferece perspetivas que não estão bem desenvolvidas pelos vários stakeholders num ambiente empresarial português de ecoturismo; 5) realizar uma análise estratégica SWOT de estudo de requisitos em relação à aplicação da norma ISO 55001:2014; 6) apresentar recomendações para o desenvolvimento de boas práticas na gestão de ativos em resorts e empreendimentos visando a sustentabilidade. A força da norma ISO 55001:2014 é que ela amplia a perspetiva de gerir, pois há um grande foco na gestão dos ativos que fornecem como único foco a renda real, em vez de apenas gerir a qualidade do produto final. Ao longo do trabalho desta tese, tornou-se evidente que as organizações que operam na indústria da energia limpa e ecoturismo, realmente, precisam de considerar a adoção da disciplina de gerir ativos de uma forma integrada, baseada numa gestão de riscos sustentada. Além disso, reconhece-se que o conceito de Operações Integradas certamente oferece a oportunidade de uma gestão melhorada na administração de ativos em qualquer organização. Esta tese contribuiu para a melhor compreensão da gestão de ativos de acordo com as normas ISO 55001:2014 na indústria das energias renováveis, em especial, com aplicação no sector ecoturístico em Portugal. Simultaneamente, visa ajudar a criar uma base para os gestores na tarefa de implementação de um sistema de gestão de ativos a partir dos requisitos encontrados no normativo da ISO 55001:2014. Permite assim ao gestor, ter uma visão dos desafios internos e das principais áreas de melhoria para uma organização do setor turístico. Em acréscimo é apresentada uma proposta de planeamento energético em conformidade com a legislação energética nacional em vigor.
- Aplicação das FPAA na realização de sistemas de ordem fraccionáriaPublication . Roque, Américo António Gomes São; Barbosa, Ramiro de SousaEsta tese de dissertação tem como principal objetivo a implementação de controladores fracionários utilizando diapositivos analógicos FPAA (Field Programable Analog Array). Embora estes dispositivos já não sejam um tecnologia recente, não tiveram grande aceitação comercial, daí não ter sido grande a sua evolução nesta última década. Mas para a elaboração de alguns circuitos analógicos, nomeadamente filtros, amplificadores e mesmo controladores PID (Proporcional-Integrativo-Derivativo) analógicos torna-se numa ferramenta que pode facilitar o projeto e implementação. Para a realização deste estudo, utilizou-se a placa de desenvolvimento da Anadigm AN231K04-DVLP3 juntamente com o software disponibilizado pela mesma empresa, o AnadigmDesigner2. Para a simulação e observação dos resultados foi utilizada a DAQ (Data Acquisition) Hilink da Zelton juntamente com o software Matlab. De forma a testar a implementação dos controladores fracionários nas FPAA foram realizados alguns circuitos no software e enviados para a FPAA comparando os resultados obtidos na simulação com os visualizados no osciloscópio. Por último foi projetado um controlador PIlDm recorrendo aos métodos de aproximação inteira descritos neste documento implementados na FPAA recorrendo ao uso de filtros de primeira e segunda ordem.
- Aplicação para programação automática de robôs de paletizaçãoPublication . Moura, Frederico Emanuel Matos da Silva; Silva, Manuel Fernando dos SantosO desenvolvimento tecnológico, sentido ao longo dos tempos, tem permitido e até incentivado a que cada vez mais atividades sejam desempenhadas de forma mecânica. Esta tendência tem-se intensificado nos últimos tempos devido às novas exigências impostas pela globalização que não permite momentos de pausa e em que tudo está comunicável vinte e quatro horas por dia. Para responder ao paradigma atual – onde a competitividade de cada empresa e de cada produto constitui um requisito incontestável para a sua sobrevivência – a indústria tem vindo a optar por automatizar – com níveis de exigência cada vez maiores – cada vez mais processos (ou atividades) que, até então, eram realizados por mão-de-obra humana. É comummente aceite que à automatização de processos seja associado um vasto número de benefícios à produção, tais como a redução de custos, a rapidez de produção, produção programada e contínua, e a própria padronização do produto. Entre as várias atividades que têm sido desenvolvidas de forma automatizada encontram-se as operações de manipulação. Estas são descritas como a movimentação de objetos de um lugar para o outro, sendo a paletização disso exemplo. Acompanhado as exigências atuais, é esperado que os equipamentos que executam o processo de paletização – de objetos com cada vez mais diferentes dimensões e diferentes materiais – sejam mais flexíveis, mais rápidos e mais precisos. Neste cenário, a robótica assume-se como uma solução cada vez mais procurada, por ser frequentemente associada a conceitos como flexibilidade e precisão. Por sua vez, o seu software de programação deve garantir rapidez e eficiência e admitir várias opções. Tendo em conta estas variáveis, neste trabalho, procurou-se contextualizar e desenvolver uma aplicação para robôs, no caso, do fabricante ABB. Esta aplicação, em conjunto com o software de programação offline da marca, permite a programação automática das funções e paletização de um robô. Desenvolvida na linguagem nativa do robô (RAPID), a aplicação detém uma interface de utilizador básica escrita em XML. E por ser em código aberto, permitirá a interação com outro software de modo a admitir outras funções. Para a prossecução dos objetivos foram elaboradas diversas simulações do controlador IRC5 dispondo este do programa desenvolvido para o efeito. As simulações, efetuadas em ambiente RobotStudio, tiveram como protagonista principal um manipulador e correspondente ferramenta, típicos de processos de paletização. A etapa final consistiu em ensaios, utilizando o programa desenvolvido, num robô físico da ABB (modelo IRB140), disponibilizado em laboratório.
- Aplicação Web para Criação e Gestão de Encomendas de ProdutosPublication . Teixeira, Alcides Manuel Nunes; Campos, Carlos José RibeiroA gestão de stocks e de encomendas tem sido uma necessidade constante ao longo dos tempos. Trata-se de um método que permite gerir um determinado produto de forma a conseguir saber exatamente qual a sua quantidade em determinado momento. A medida que os tempos foram avançando e com a chegada dos computadores às grandes indústrias, logo se verificou uma tendência em tentar otimizar estes processos, de modo a auxiliar na boa gestão e no aumento da produtividade das empresas. O projeto desenvolvido vem no sentido de, efetivamente, resolver este problema na empresa INDMEI, empresa responsável pela produção de meias, orientada para a exportação das encomendas, especialmente para países nórdicos. A empresa que, até então, não possuía nenhum mecanismo automático de gestão do armazém e na qual o processo de produção de uma encomenda se inicia com uma deslocação ao armazém, para realizar um levantamento em papel da quantidade de stock existente. Também a comunicação entre colaboradores não seria a ideal, dado que não existia um canal único para o tratamento de informação sensível `a criação de encomendas: ou se fazia em formato papel, ou através de email, ou através de passa-a-palavra. E um processo que se revela demorado e pouco eficaz que se baseia em mecanismos ´ que poderão ser melhorados substancialmente com a utilização de uma aplicação web. Para este problema, foi desenvolvida uma Aplicação Web, que recorre `a framework PHP - Laravel e MySQL. Esta aplicação tem a capacidade de gerir encomendas, bem como os clientes e os fornecedores da empresa. Permite também a gestão do armazém, criação de amostras assim como consultar a evolução das encomendas ao longo do tempo. Todos estes processos passarão a ter um método de resposta às necessidades da empresa e a otimizar o tempo despendido em tarefas que seriam outrora realizadas manualmente. Atualmente, a plataforma encontra-se a ser utilizada parcialmente, com o objetivo de se tornar no modelo principal de gestão de toda a empresa dentro de alguns meses.
- Automação e Melhoria de Linhas de MontagemPublication . Gomes, Toni Sousa; Guedes, Pedro Manuel BarbosaNos dias de hoje, a procura por produtos de qualidade e em quantidades elevadas é cada vez maior, levando a que as organizações tenham a necessidade de se adaptarem de forma a responderem positivamente a essa mesma procura. Nessa perspetiva, a Grohe Portugal, mais especificamente o Departamento de Montagem, sentiu a necessidade de automatizar e melhorar as suas linhas de montagem com o objetivo de melhorar tanto a qualidade e o output dos produtos, como as condições de trabalho dos seus colaboradores. O objetivo da presente Dissertação consiste em contribuir para a melhoria de linhas de montagem e desenvolver equipamentos/ferramentas que facilitem e simplifiquem as operações de montagem dos produtos. O trabalho realizado socorreu-se de: estudo de métodos e tempos, simplificação de métodos de montagem, ergonomia e automatização. Durante o projeto, foram concretizados, entre outros, três grandes projetos: desenvolvimento de um sistema de apoio ao formar de caixas, alteração de linhas de montagem e desenvolvimento de um projeto de uma bancada universal de teste de estanquidade. Relativamente ao projeto do sistema de formar caixas, foram realizadas as seguintes etapas: (i) estudo de tempos por cronometragem, (ii) balanceamento de linhas, (iii) an´alise do processo de montagem de formar caixas, (iv) projeto 3D do equipamento, (v) desenvolvimento do circuito pneumático do equipamento, (vi) recolha de orçamentos, e (vii) realização prática da montagem do equipamento. Quanto ao projeto de alteração das linhas de montagem, abordaram-se os seguintes pontos: (i) análise dos processos de montagem dos produtos, (ii) estudo e definição da disposição dos componentes na bancada, (iii) projeto de linhas em 3D, (iv) acompanhamento na construção das bancadas desenvolvidas, (v) automatização e programação de um robô industrial, e (vi) projeto de um sistema pick-on-light. Numa fase final do estágio, foi realizado um projeto de uma bancada universal para efetuar testes de estanquidade a qualquer tipo de torneira, durante o qual foram concretizados os seguintes pontos: (i) modelação 3D da bancada, (ii) desenvolvimento do circuito pneumático e (iii) recolha de orçamentos. No final do trabalho obteve-se um balanço bastante positivo: (i) os resultados obtidos com a implementação do sistema pneumático de formar caixas revelaram-se bastante aliciantes, o tempo de formação de uma caixa reduziu-se para cerca de metade; (ii) a automatização e melhoria das linhas de montagem permitiu alcançar um aumento de produtividade, cumprindo-se os objetivos estipulados inicialmente, e confirmando-se o sucesso com uma avaliação bastante positiva por parte dos colaboradores das respetivas linhas; (iii) por ´ultimo, quanto ao projeto da bancada universal de teste de estanquidade este foi aprovado, tendo sido iniciada a sua implementação.
- Automatic Fluid SamplerPublication . De Winter, Pepijn; Malheiro, Maria Benedita Campos NevesThe goal of this project is to build a new fluid sampler for the Centro de Estudo de Aguas of ISEP. This is an independent lab that performs water analysis, including ´ industrial waste waters. The fluid sampler has to work autonomously and be capable of collecting the specified fluid volumes at the configured frequency. The budget for building the prototype is 300 e. This dissertation provides, first, an overview of similar fluid sampler devices currently available on the market as well as of the relevant guidelines and regulations regarding waste water sampling in Portugal. Then, it presents the platforms used and, finally, describes the complete development process of the fluid sampler. The highlights of this project are the design and development of the fluid sensor and of the overall control system, the selection of universal materials and the simplicity of the water divider system. Together they create a low-cost, fully functional and easy to use and maintain automatic fluid sampler.
- CAN FD no sensor de ângulo de direção dos automóveisPublication . Rebelo, Diogo Manuel Ricardo; Felgueiras, Manuel Carlos Malheiro de CarvalhoA indústria automóvel está em constante mudança. A cada dia são desenvolvidos mais automóveis, com maior inteligência artificial e mais funcionalidades. As comunicações utilizadas são cada vez mais variadas e, por sua vez, exigem maior velocidade e segurança. A segurança do automóvel constitui-se uma prioridade e a Bosch sempre demonstrou ter um papel fundamental em fornecer soluções seguras, como é o caso do Electronic Stability Program (ESP). Trata-se de um sistema de segurança que ajuda o condutor a não perder o controlo do veículo, através da introdução de vários sensores no automóvel. Um destes sensores é o Steering Angle Sensor (SAS), que tem como função fornecer o ângulo da viragem do volante. A comunicação entre o SAS e o ESP tipicamente é feita através do protocolo de comunicação Controller Area Network (CAN), protocolo desenvolvido pela Bosch bastante robusto. Com a evolução das tecnologias, os fabricantes irão alterar as suas comunicações nos seus veículos, de modo a terem uma maior velocidade de transmissão. Surge assim o Flexible Data rate Controller Area Network (CAN FD), que é uma evolução do CAN, mas que torna possível o envio de dados mais rapidamente. Este protocolo de comunicação já está a ser implementado nalgumas aplicações pelos fabricantes de automóveis, sendo que num futuro próximo, será a única versão. Perante esta situação, foi proposto pela Bosch uma prova de conceito ao nível do Hardware (HW), uma nova versão de um sensor SAS mas com CAN FD.