ISEP - DM – Engenharia Mecânica
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- Sistema de rastreabilidade no processo de fabricoPublication . GOMES, CAROLINA SOARES; Pereira, Ivo André Soares; Araújo, Susana Cláudia Nicola deA presente dissertação é resultado de um trabalho desenvolvido em contexto real na Gestamp Aveiro, uma empresa pertencente à indústria automóvel. O objetivo principal deste projeto passou por implementar e otimizar o sistema FIFO (First In, First Out), integrado com o ERP SAP, com o intuito não só de melhorar a rastreabilidade e a eficiência operacional, mas também facilitar o dia a dia dos operadores, reduzir desperdícios e tornar os processos mais intuitivos. Deste modo, recorreu-se a uma abordagem mista, que combinava a revisão sistemática da literatura (PRISMA) com a investigação-ação (Action Research). Este estudo incidiu sobre os dois armazéns integrantes da logística interna. Ambos eram caracterizados por serem regidos por uma gestão de posições dedicadas. Isto originava limitações a nível estrutural e físico e condicionava, consequentemente, o cumprimento do FIFO. A solução passou pela transição de ambos os armazéns para um modelo de alocação caótica, suportado por novas codificações em SAP representadas através de QR codes, de modo a garantir maior flexibilidade e rastreabilidade. No armazém de bobines, esta transformação foi reforçada com a criação de um dashboard em Power BI, que facilita o controlo visual e imediato para a realização de inventários. No armazém do supermercado, foram implementados alertas e restrições no sistema SAP, de modo a assegurar a disciplina no funcionamento do FIFO. Mais do que mudanças estruturais e técnicas, este trabalho provou que a integração entre sistemas digitais e processos físicos, apoiada por layouts claros e práticas colaborativas, é fundamental para criar um ambiente logístico mais eficiente, rentável, sustentável e adaptado às pessoas que nele trabalham.
- Otimização em operações de logística: impacto nas operações de picking numa empresa 3PLPublication . PINTO, MARTA MARIA FERREIRA; Pereira, Maria Teresa RibeiroNum setor marcado por elevados níveis de exigência e complexidade, a eficiência na preparação de pedidos assume um papel central na competitividade das operações logísticas. Esta dissertação incide sobre a análise e otimização do processo de picking de um operador logístico 3PL, com enfoque num cliente estratégico da Luís Simões. Com base numa abordagem estruturada segundo o ciclo PDCA, foi realizado um diagnóstico detalhado aos clientes e artigos, com o objetivo de compreender a realidade operacional — correspondendo à fase de Planeamento. A partir desta análise, foram desenvolvidas três soluções complementares: um algoritmo de roteamento baseado em boas práticas implementadas pelos operadores; uma aplicação, criada em PowerApps de apoio à gestão das diferentes localizações e movimentos do armazém— desenvolvida e aprovada pela equipa de layout; e um modelo digital do processo, desenvolvido em FlexSim, de modo a testar várias soluções sem o risco operacional associado. O Modelo Digital atual permite simular o processo de preparação de pedido de guias simples e extração de indicadores. O algoritmo foi testado no modelo, com dados operacionais, e, demonstrou reduções de 13% no tempo de execução e de 20% na distância percorrida. A aplicação é uma ferramenta de apoio à decisão, de centralização e visualização clara de dados operacionais. As soluções propostas demonstram potencial para reduzir tempos de preparação, minimizar o desgaste dos operadores e sustentar decisões operacionais baseadas em dados. No seu conjunto, representam um primeiro passo rumo à digitalização avançada da operação de picking, integrada com os sistemas da empresa, capaz de testar cenários, antecipar impactos e apoiar decisões estratégicas num ambiente logístico cada vez mais exigente. O ciclo PDCA encontra-se atualmente na fase Check, com as soluções em fase de evolução e testes, de forma a garantir a sua escalabilidade.
- Projeto de gabaritos produzidos por FDM para o controlo dimensional e de resistência mecânica de peças injetadasPublication . SILVA, ANA RAQUEL ALMEIDA BARBOSA; Magalhães, António GonçalvesA presente dissertação aborda o desenvolvimento de gabaritos e sistemas de fixação fabricados por impressão 3D, com recurso ao processo Fused Deposition Modeling para posterior aplicação em ensaios mecânicos, nomeadamente ensaios de tração e compressão e para controlo dimensional de peças poliméricas injetadas. A crescente utilização de materiais poliméricos na indústria e na necessidade de soluções ágeis e adaptáveis, económicas e personalizadas justificam a investigação de métodos alternativos de fabrico de dispositivos de suporte metrológico e acessórios para equipamentos de ensaios mecânicos. A metodologia baseou-se, em primeiro lugar, na pesquisa de conceitos teóricos para auxiliar todo o projeto, na conceção de modelos de Computer Aided Design, no fabrico dos mesmos modelos com um equipamento da Prusa e posterior avaliação de resultados de alguns gabaritos que diferiram na conceção geométrica, no tipo de preenchimento, na densidade de preenchimento e nos materiais utilizados. Esta avalização foi realizada através da aplicação direta dos gabaritos no equipamento de tração com as respetivas peças a ensaiar para o primeiro caso e para o segundo caso através de medição de peças a controlar com recurso a uma máquina de medição por coordenadas e posterior comparação de resultados com os métodos já implementados. Foram ainda impressos provetes para realização de ensaios para caracterização mecânica e tentativa de estabelecer uma relação matemática entre o aumento da densidade de preenchimento e a variação de algumas propriedades como o módulo de elasticidade e a tensão de cedência.
- Análise de janelas de manutenção para um WEC a instalar no porto de Sines, PortugalPublication . ROTH, FELIPE; Abreu, Tiago André Martins de AzevedoA implementação de conversores de energia das ondas (WEC) representa uma alternativa renovável e sustentável para diversificação da matriz energética, embora ainda se trate de uma tecnologia em desenvolvimento. Este estudo analisou as janelas de manutenção disponíveis para a operação de um WEC do tipo REEFS localizado no Porto de Sines, Portugal, utilizando dados de reanálise ERA5 referentes ao período de 1940 a 2020. Foram definidos quatro cenários de acessibilidade para a realização das operações de manutenção, compostos por um cenário de referência e três cenários adicionais que ampliam ou restringem as condições de operação a partir de diferentes combinações entre a altura significativa das ondas (Hs) e o período de pico (Tp). Essa abordagem permitiu avaliar a sensibilidade da disponibilidade operacional do sistema face às variações das condições marítimas, identificando os limites de segurança e a probabilidade de acesso ao dispositivo. A análise estatística incluiu o cálculo da média, desvio padrão e variabilidade das horas de acessibilidade, bem como o número e a duração das janelas de manutenção e dos períodos de inacessibilidade. Observou-se que a acessibilidade apresenta comportamento sazonal, sendo geralmente mais favorável durante os meses de primavera e verão, quando as condições do mar são mais estáveis e propícias à realização de operações. Por outro lado, o outono e o inverno, revelaram maior variabilidade e ocorrência de períodos prolongados de inacessibilidade, o que exige planeamento estratégico para minimizar riscos e otimizar os recursos operacionais. Os resultados obtidos fornecem uma visão abrangente da disponibilidade operacional de um WEC ao longo do ano, contribuindo para o planeamento da operação e manutenção, bem como para a otimização do aproveitamento energético do recurso das ondas na região do Porto de Sines.
- Desenvolvimento de equipamento flexível de alta cadência para dobragem de aramePublication . GASPAR, MANUEL ANDRÉ DE SOUSA; Silva, Francisco José Gomes da; Pinto, Arnaldo Manuel GuedesA indústria automóvel necessita de constante inovação, para manter a elevada competitividade e rigor que a caracteriza. Neste sector, todas as empresas que dele fazem parte, têm de apostar na automatização dos processos, com o objetivo de os tornar mais rentáveis economicamente, a longo prazo. O conforto no automóvel tambem é assegurado pelos bancos. Estes são constituídos por uma estrutura metálica soldada, molas, espumas e tecidos. Os coxins são molas constituídas por arame conformado e sobreinjetado que se situam na parte inferior dos bancos. Existe uma grande variedade de equipamentos de dobragem de arame no mercado, dependendo do produto a ser produzido, apresentando características técnicas especificas para cada tipo de arame. Os equipamentos podem ser capazes de produzir arames conformados 2D ou 3D com maior ou menor nível de produtividade. A dissertação aqui apresentada, foi realizada em contexto industrial na empresa FicoCables, na área da Engenharia de Processos e Equipamentos, onde se desenvolveu e construiu um novo equipamento de dobragem de arame para o processo de fabrico dos coxins. Os requisitos para o equipamento desenvolvido implicavam possuir elevada flexibilidade e produtividade na conformação dos arames utilizados nos coxins. Este equipamento é fundamental para a competitividade da empresa, atendendo a que irá permitir uma diminuição do custo de implementação de novos projetos de grande volume. O projeto foi concluído e implementado com sucesso, tendo este equipamento sido adotado pela empresa como o novo standard de equipamentos para a dobragem de arame. Este trabalho apresenta todas as etapas pelas quais passou o desenvolvimento deste projeto.
- Variabilidade inter- e intra-anual da energia das ondas da costa portuguesa e brasileira: uma perspetiva de implementação do conversor nearshore reefsPublication . SANTOS, AMANDA NUGENTT DOS; Abreu, Tiago André Martins de AzevedoO aproveitamento da energia das ondas se destaca como uma fonte renovável promissora devido à alta densidade de potencial energético associado e à capacidade de produção contínua ao longo do ano. No entanto, as tecnologias de aproveitamento ainda precisam ser desenvolvidas para que o recurso seja amplamente explorado. Este trabalho pretende analisar a viabilidade de implementação de um sistema de conversão de energia de ondas do mar em energia elétrica na região do Porto de Sines (Sines, Portugal) e em uma região do Brasil, considerando o potencial energético associado às ondas de ambas as localidades e os aspetos técnicos associados ao equipamento em estudo. Nesse contexto, este trabalho pretende analisar a viabilidade de implementação de um sistema de conversão de energia de ondas do mar em energia elétrica na região do Porto de Sines (Sines, Portugal) e em uma região do Brasil. Primeiramente, realiza-se a validação dos dados do modelo de reanálise ERA5 através de dados de boias de diferentes localidades. Os resultados obtidos através da comparação entre as duas fontes de dados revelam uma boa concordância, embora seja observado que o modelo tende a superestimar o potencial energético das ondas. Ainda, a partir desses resultados, define-se a região de Tramandaí (Rio Grande do Sul, Brasil) como objeto do segundo estudo de caso. O trabalho é conduzido de modo a estimar a variabilidade inter- e intra-anual do potencial energético das ondas de ambas as regiões em estudo, abrangendo um período de 81 anos (de 1940 a 2020). Para a região do Porto de Sines, estima-se uma potência média associada ao recurso das ondas de 20.42 kW/m, com uma estimativa da capacidade de produção anual de energia de 75.30 MWh/m, considerando a implementação do dispositivo REEFS. Com essa energia acumulada, estima-se uma receita anual de €11 295/m. Para a região de Tramandaí, obtém-se uma potência média de 12.59 kW/m e uma estimativa da capacidade de produção anual de energia de 61.47 MWh/m. Nesse caso, a receita anual estimada é de €9 220.50/m. Os resultados desta dissertação destacam a viabilidade técnica e económica referente à implementação do dispositivo REEFS nas regiões estudadas, contribuindo para o mapeamento do recurso e para o aprimoramento da especialidade.
- Implementação de metodologias de melhoria contínua em uma empresa metalomecânicaPublication . HARTMANN, DEIVIDI DANIEL; Pereira, Maria Teresa Ribeiro; Oliveira, MarisaO conceito de melhoria contínua é cada vez mais importante para que o setor industrial alcance posições vantajosas em termos de competitividade e é o principal objetivo deste trabalho. Atualmente, as organizações conduzem as suas atividades visando a evolução contínua do seu desempenho económico. A otimização dos processos empresariais é altamente recomendada, uma vez que as exigências dos clientes estão em constante aumento, os padrões de consumo variam constantemente e a necessidade de inovação é uma realidade. Por isso, muitas organizações adotam filosofias de melhoria contínua, Lean Seis Sigma, para melhorar os seus processos, identificando e combatendo desperdícios através de novas fórmulas que garantam esses resultados. O Lean Seis Sigma combina os pontos fortes da filosofia Lean e da filosofia Seis Sigma. Neste sentido, essas estratégias foram exploradas para compreender de que forma essas filosofias podem ser benéficas para o desenvolvimento da aplicação das mesmas através de um estudo de caso. A implementação de melhoria contínua, ao longo deste trabalho, é estruturada com base na metodologia DMAIC, que integra as ferramentas da filosofia Lean Seis Sigma nas cinco fases de abordagem do problema. Seguindo a metodologia do estudo de caso, é realizada uma pesquisa sobre essas filosofias e os seus respetivos casos de aplicação, a fim de identificar as ferramentas mais adequadas para cada fase do DMAIC. Com base nessa investigação, a metodologia é aplicada num contexto industrial, tendo em conta as ações de desempenho das organizações, utilizando dados reais para definir o problema, observando os processos produtivos atuais, realizando Gemba nas linhas de produção existentes, identificando e implementando oportunidades de melhoria para a melhoria contínua de uma linha. As ferramentas utilizadas para a melhoria contínua culminaram na implementação do processo One Piece Flow e na padronização dos processos na linha, o que resultou numa redução de 27% no tempo total de produção e numa redução de 70% no comprimento da linha. Isso contribuiu para que a empresa passasse a produzir de forma mais organizada, rápida e com menos desperdícios de tempo, aumentando assim a sua capacidade de produção.
- Desenvolvimento de novo conceito de equipamento automático para fabrico de cabos de comando para automóveisPublication . EIRAS, EDUARDO FERNANDES DE CAMPOS; Silva, Francisco José Gomes da; Campilho, Raul Duarte Salgueiral GomesA indústria automóvel tem como principal caraterística a alta competitividade, acompanhada de alta qualidade. Para que as empresas se mantenham competitivas, elas se concentram cada vez mais na automação de processos para garantir sua sobrevivência. Esta dissertação se baseia em uma lacuna detectada em uma empresa que produz componentes para a indústria automotiva, onde os cabos Bowden fazem parte de sua linha de produtos. Estes fazem parte de inúmeros sistemas de interação com o motorista e os ocupantes, um bom exemplo sendo os sistemas de abertura de portas, que os utilizam para transmitir o movimento da maçaneta para a fechadura da porta. Atualmente, os processos de produção encontrados nesta família de produtos representam uma grande perda para a empresa devido à falta de competitividade, tanto pelo fato de o equipamento estar obsoleto, quanto pela dependência do uso de mão de obra intensiva. Nos cabos Bowden, o subconjunto cabo-terminal está sempre presente e suas operações de preparação são semelhantes entre vários designs e referências. O cabo é fornecido em um carretel, precisa ser cortado e preparado para a injeção de seu primeiro terminal de zamac. O projeto consiste no desenvolvimento de um equipamento automático e flexível, que visa integrar vários processos de fabricação individuais, a fim de melhorar a capacidade de produção, com a redução de operações manuais simples e também facilitando a introdução de novas referências de tipos semelhantes de cabos. As expectativas do projeto foram superadas e o equipamento desenvolvido foi adotado pela empresa como o novo padrão para a primeira injeção de zamac em cabo revestido. Todas as etapas pelas quais passou o desenvolvimento deste projeto são apresentadas nesta dissertação.
- Melhoria dos processos ambientais com a aplicação do lean green numa indústria metalomecânicaPublication . FERNANDES, JOSÉ EDUARDO DE PINHO; Sá, José Carlos Vieira deA realização da presente dissertação efetuou-se numa época difícil e complicada para toda a humanidade, devido à pandemia originada pelo vírus SARS-CoV-2, vulgarmente denominado de Covid-19. A dissertação tem como princípio fundamental a aplicação dos conhecimentos teóricos e académicos desenvolvidos, num contexto industrial e profissional. O objetivo do trabalho é perceber o impacto ambiental que a indústria causa no meio ambiente e minimizar esse impacto através da implementação do conceito Lean, da utilização das suas ferramentas e de uma gestão Green, verificando os ganhos ambientais e o aperfeiçoamento do processo produtivo que a conjugação dessas metodologias originam. Para essa análise é realizado um caso de estudo, numa empresa metalomecânica, com o auxílio do método de investigação Action Research, ao longo de todo o seu desenvolvimento, possibilitando desta forma comparar e quantificar os impactos ambientais, sociais e económicos que a empresa suporta. A revisão da literatura permite identificar o Lean como um método de gestão ou filosofia amplamente estudada e que a sua implementação na indústria origina um aumento da produtividade e da qualidade do produto e/ou processo, através da diminuição de desperdícios e práticas que não geram valor acrescentado. Na realização deste estudo são utilizadas duas ferramentas: Eventos Kaizen e 5S. Contundo, essa diminuição de desperdício muitas das vezes não tem em conta a parte ambiental, colocando assim um possível ganho para a empresa num risco para a Natureza. Dessa análise surge a metodologia Green que tem como objetivo auxiliar na diminuição do desperdício e aumento da capacidade produtiva, sem motivar preocupações para o bem do meio ambiente, melhorando assim o desempenho ambiental de uma indústria. No estudo realizado na ARSOPI, foram diminuídas as quantidades de cartão e plástico em 33% e 23%, respetivamente e foi alcançada uma poupança mensal de 320€ com a diminuição do consumo de resíduos e sucatas. Os resultados obtidos permitem afirmar a existência de uma simbiose entre o Lean Green e a melhoria ambiental de uma indústria metalomecânica.
- Caso de estudo: modelação de processos, melhoria e monitoramentoPublication . MARCHIORI, MATEUS COELHO; Bastos, João Augusto de Sousa; Ávila, Paulo António da SilvaEste estudo envolve o desafio de melhorar a gestão de estoques em uma empresa fabricante de portas. Utilizando as metodologias BPMN e DMAIC do Six Sigma, juntamente com ferramentas de gestão de estoques, o foco reside na melhoria da Excelência Operacional por meio de um estudo de caso centrado no processo de gestão de estoques, incluindo o almoxarifado e seus armazéns e os processos que o englobam, bem como sugestões para o aprimoramento do layout dos estoques. O processo é distríbuido desde a coleta precisa de informações até a aplicação das ferramentas BPMN para mapear o cenário atual (AS-IS) e a definição de um estado desejado futuro (TO-BE) com melhorias identificadas. A validação ocorre junto à empresa, com monitoramento contínuo apoiado por indicadores de desempenho. A metodologia adotada proporciona uma análise profunda e abrangente, identificando oportunidades para melhorias e ajustes ao longo do tempo. A implementação das melhorias propostas incluirá novos fluxos de trabalho TO-BE, além de mecanismos de controle para garantir eficácia e eficiência contínuas. Através desta abordagem, busca-se alcançar uma gestão de estoques mais eficiente, promovendo fluxos de trabalho otimizados e resolução ágil de problemas. Este estudo contribuirá significativamente para o desenvolvimento e a implementação efetiva da metodologia BPMN, culminando em melhorias tangíveis nos processos operacionais da empresa e na sua estrutura física. Em síntese, este trabalho visa aprimorar a gestão de estoques e processos relacionados, com a proposição de melhorias no layout da empresa, indicadores de desempenho apropriados e novos fluxos de trabalho TO-BE. A colaboração entre as metodologias BPMN e DMAIC, juntamente com ferramentas de gestão de estoques, oferece uma abordagem abrangente e sistemática para alcançar a Excelência Operacional.