Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial (DEMGI)
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Browsing Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial (DEMGI) by Field of Science and Technology (FOS) "Gestão Industrial"
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- Análise comparativa do Lean e Análise de Valor - aplicação prática da metodologia de Análise na indústria da cortiçaPublication . Barroso, Carolina da Silva; Gaspar, Daniel Augusto Estácio Marques Mendes; Lopes, Maria Odete MonteiroO mercado crescente da indústria da cortiça evolui com produtos inovadores que respondem às necessidades dos clientes, e por sua vez, as organizações esforçam-se para oferecer as melhores soluções com uma maior rentabilidade. O objetivo principal do trabalho foi a implementação da metodologia de Análise de Valor a um produto específico na empresa Amorim Cork Flooring, concretamente no desenvolvimento de pavimentos de cortiça com um novo acabamento final mais sustentável, criando mais valor para o produto, reduzindo custos, tempos e desperdícios. Desta maneira optou-se por aplicar esta análise ao Hydrocork pela necessidade de o alterar, a fim de permitir a inclusão de materiais ambientalmente sustentáveis e a remoção do PVC da sua composição. Com a Análise de Valor, procura-se aprimorar as características do produto, tornando-o mais eficiente, durável, seguro e com melhor desempenho. Simultaneamente, as modificações propostas direcionam o produto para uma abordagem mais sustentável, alinhando-o com a procura do mercado e as preocupações ambientais atuais. A implementação dos princípios Lean pode estabelecer uma base sólida para a aplicação da Análise de Valor, uma vez que a redução de desperdícios desempenha um papel fundamental na maximização do valor. Adicionalmente, a Análise de Valor pode aprofundar ainda mais a análise dos processos Lean, identificando áreas específicas de melhoria que, de outra forma, poderiam passar despercebidas. A aplicação prática da metodologia de Análise de Valor na Amorim Cork Flooring foi bem sucedida resultando em melhorias na qualidade, eficiência e custos do produto em estudo. A equipa envolvida demonstrou um entendimento profundo das necessidades dos clientes e uma abordagem mais crítica na avaliação das características de valor. A metodologia de Análise de Valor demonstrou o seu potencial na melhoria dos produtos, alinhados com as necessidades do mercado e da empresa e orientados para a maximização do valor.
- Aplicação da realidade mista na aprendizagem em unidades industriais - learning factoryPublication . Nogueira, Pedro Alexandre Loureiro; Silva, José Luís Henriques da; Vaz, Paulo Joaquim AntunesO aparecimento da Indústria 4.0 veio apresentar novos sistemas inteligentes, com capacidade de comunicar, que estão diretamente ligados ao crescimento dentro das empresas. Ao longo da história, a indústria já passou por diferentes revoluções, desde a 1ª Revolução até a atual 4ª Revolução. Com o avanço da tecnologia, tem sido implementada uma abordagem denominada Learning Factory (LF), que relaciona os conceitos de “aprendizagem” e “fábrica” e que surge para revolucionar os processos de aprendizagem nas várias áreas da indústria. O aumento da complexidade de processos dentro das empresas levou ao aparecimento de algumas limitações nas capacidades e competências dos colaboradores, reduzindo assim o seu potencial de trabalho. A transmissão de conhecimento deixou de ser um processo de aprendizagem tradicional para ser uma aprendizagem assistida por tecnologia como E-learning, videoconferência ou aulas virtuais. Ferramentas como Realidade Virtual, Realidade Aumentada ou Realidade Mista são tecnologias largamente desenvolvidas que podem funcionar como ferramentas de apoio nos novos processos de aprendizagem. O objetivo deste trabalho foi o de testar a utilização da Realidade Mista como ferramenta de apoio num setor de uma linha de montagem. Foi desenvolvido, em bancada didática, o processo de montagem de um cilindro pneumático de modelo C95SDB32-25 com recurso aos óculos de realidade mista da Microsoft HoloLens 2. Posteriormente, com a recolha dos dados armazenados pelos smart glasses foi possível desenvolver um relatório com os tempos produtivos e analisar os dados de forma a implementar alterações ao processo de montagem para a obtenção de uma melhoria de resultados. Por último, foi desenvolvida uma aplicação de gestão de stock, para que o operador possa consultar o stock que tem disponível e dar entrada ou saída de peças produzidas.
- Aplicação de ferramentas Lean para a melhoria do desempenho das linhas de embalagem numa indústria de cerâmicaPublication . Monteiro, Mickael Osório Lopes; Gaspar, Daniel Augusto Estácio Marques Mendes; Lopes, Maria Odete MonteiroO presente projeto foi desenvolvido na Cerutil – Cerâmicas Utilitárias S.A., no âmbito do Mestrado em Engenharia Mecânica e Gestão Industrial teve como principal objetivo encontrar as melhores soluções de forma a reduzir ou eliminar as fontes de desperdício, criar valor e envolver a organização numa cultura de melhoria contínua focada na satisfação do cliente, e mais concretamente, surgiu da necessidade da empresa resolver um problema na secção de embalagem: - a baixa produtividade. Durante o projeto a metodologia Lean foi usada para identificar os principais aspetos do problema na secção de embalagem e o impacto que o causavam na baixa produtividade, e foram aplicadas as ferramentas da filosofia Lean, nomeadamente os 5´S para combater problemas que estavam relacionados com a falta de arrumação e organização do espaço de trabalho; o Diagrama de Spaghetti para melhorar a forma de abastecer as linhas de embalagem e reduzir movimentações no transporte de materiais; a aplicação do SMED para a redução dos tempos de setup nas mudanças de produto a embalar; e a elaboração de instruções de trabalho para permitir uma melhor orientação aos operadores. A implementação das medidas propostas contribuiu para uma redução de tempos de setup na ordem dos 60% e, tendo em conta que este processo ocorre diversas vezes num dia de trabalho, é uma poupança de tempo significativa e que contribuiu, juntamente com as outras medidas, para uma melhoria de produção em cerca de 15%. Os resultados alcançados neste projeto sugerem que se deva apostar na componente da formação e informação dos colaboradores no sentido de interiorizarem a filosofia Lean e compreenderem melhor os benefícios da melhoria contínua. A aplicação do Lean, a integração de diferentes ferramentas e a consciencialização das pessoas na melhoria contínua, pode certamente resultar numa evolução no desempenho global de uma empresa.
- Aplicação de um Workflow na Gestão da Manutenção numa Unidade IndustrialPublication . Martins, Sérgio Filipe Duarte; Silva, José Luís Henriques da; Vaz, Paulo Joaquim AntunesO ritmo constante de evolução da indústria e dos processos envolvidos, exige por parte das organizações uma aposta em mecanismos de melhoria de modo a aumentar a satisfação dos clientes e manter a competitividade do mercado. Com a realização desta dissertação pretende-se abordar o processo de digitalização de uma empresa. Para tal, foi necessário estudar alguns temas relevantes para o caso em estudo, sendo estes as metodologias da gestão da produção, a definição de workflow, e ainda as metodologias Lean e a gestão da manutenção. A empresa referente ao caso de estudo é uma oficina. Anteriormente às propostas de melhorias, foi feito um estudo detalhado de todos os processos e assim foi possível detetar alguns desperdícios e lacunas no processo que influenciam negativamente o desempenho geral da oficina. A partir destas lacunas identificadas, foi desenvolvido um projeto que propõe a melhoria de todos os processos. Com o auxílio do departamento de informática foi desenvolvido um software que permite a compilação de todos os processos. Este software é alimentado com a ajuda de todos os intervenientes a partir de tablets individuais, uma vez que só assim é possível o controlo da produção em tempo real. Outros aspetos tidos em conta, foram a eliminação de desperdício a partir das metodologias Lean, e algumas alterações de layout que permitiram obter um processo mais eficiente. Infelizmente não foi possível a implementação total deste projeto, mas nesta dissertação é apresentada a parte que foi possível implementar bem como o desenvolvimento da parte que foi apenas sugerida à administração da empresa. Com este projeto implementado, prevê-se obter toda a informação em tempo real, o que permite um controlo mais rigoroso dos planos de manutenção e também um aumento da qualidade das reparações. Com tudo isto, espera-se uma diminuição dos gastos referentes à manutenção de frota do grupo. Preveem-se também algumas dificuldades na implementação deste projeto, nomeadamente a adaptação dos mecânicos ao mundo tecnológico, visto estarem adaptados a uma diferente cultura.
- Automatização do dimensionamento de separadores ciclónicos e modelação para impressão 3DPublication . Pais, Nuno Henrique da Silva; Fernandes, Alexandre David AibéoCiclones são equipamentos destinados à separação de partículas sólidas em suspensão num fluido. São vastamente utilizados, nos mais diversos ramos da indústria, devido ao seu baixo custo de produção, manutenção e simplicidade. O seu princípio básico de funcionamento decorre do balanço entre as forças gravitacional, de arrasto e de inércia que efetuam a separação das partículas através da formação de um vórtice ciclónico. O interesse no seu estudo foi reforçado nas últimas décadas com a crescente diligência com a emissão de partículas e consequente efeito no meio ambiente. O presente trabalho começa por apresentar uma revisão de alguns modelos de dimensionamento de Ciclones. Esta revisão serve para introduzir os conceitos teóricos necessários ao correto dimensionamento dos separadores ciclónico e correta utilização da aplicação informática desenvolvida. A aplicação, após ser alimentada com as variáveis que descrevem o escoamento bifásico, dimensiona o Ciclone, permite a seriação e consequente comparação dos modelos através de valores de rendimento, perda de carga e números adimensionais. A aplicação admite o dimensionamento por oito modelos de configuração geométrica, o cálculo de rendimento teórico é realizado por dez modelos, e o de perda de carga por dez. São ainda calculados o número de Euler, o número de Reynolds, as razões entre o diâmetro de corte e o diâmetro central do Ciclone, e entre a massa volúmica do fluido pela do material em suspensão. Após a avaliação dos resultados obtidos, pode ser feita a exportação da modelação 3D destes dispositivos, para posterior impressão pelo método de fabricação aditiva e/ou simulação CFD. É, também, disponibilizada a ferramenta que possibilita a criação de Ciclones com as variáveis geométricas livres, i.e., permitindo ao utilizador a possibilidade de as definir, todas, de forma independente. Os resultados de dimensionamento são concordantes com a literatura. A modelação produzida permite a impressão dos modelos.
- Uma Contribuição para a soldabilidade de aços InoxidáveisPublication . Fonseca, Carlos Miguel Pereira da; Trindade, Adelino Mendes CabralNesta tese foram realizadas soldaduras em chapas de aço inoxidável AISI 316 com 6 mm de espessura em configuração de junta topo-a-topo, através do processo Metal Inert Gas (MIG). Este trabalho teve como principal objetivo, fazer uma análise de caráter didático, que permitisse avaliar a qualidade metalúrgica das soldaduras efetuadas e aprofundar conhecimentos úteis nesta área para o percurso profissional. Numa primeira fase, foram selecionados os materiais de adição, recorrendo ao diagrama de Schaeffler com regiões de Bystran. A utilização deste diagrama é de extrema importância, pois permite fazer uma seleção adequada do metal de adição, permitindo prever e evitar problemas metalúrgicos no material fundido. Inicialmente, as soldaduras foram realizadas utilizando como material de adição o fio OK Autrod 308LSi da ESAB com 0,8 mm de diâmetro. Posteriormente, com o objetivo de melhorar as soldaduras obtidas, o metal de adição utilizado foi o fio OK Autrod 347Si com 1,2 mm de diâmetro. Após inspeção visual, as amostras foram polidas e atacadas quimicamente para poderem ser observadas no microscópio ótico. Os reagentes utilizados (Glicerégia e Marble) apenas permitiram revelar a zona fundida da amostra, uma vez que é a única zona da amostra onde está presente ferrite. A microestrutura da zona fundida das amostras estudadas, caracteriza-se por ser uma matriz austenítica com a presença de ferrite δ com morfologia dendrítica. Na sequência da análise micrográfica foram efetuados ensaios de dureza que revelaram que a amostra soldada com o fio OK Autrod 308LSi tem dureza mais elevada na zona termicamente afetada (ZTA) e na zona fundida. As amostras soldadas com o fio OK Autrod 347Si apresentaram menor dureza do que o metal de base na zona termicamente afetada (ZTA) e na zona fundida. Os ensaios de tração permitiram concluir que nenhuma das amostras soldadas com o fio OK Autrod 308LSi são um conjunto soldado válido, uma vez que apresentaram uma resistência à tração menor do que a do metal de base. As amostras soldadas com o fio OK Autrod 347Si, mostraram resistência à tração igual ou superior à do metal de base, sendo por isso consideradas como conjuntos soldados válidos.
- Estudo e aplicação da soldadura laserPublication . Coelho, Gonçalo Pereira Dias; Trindade, Adelino Mendes CabralA soldadura laser é um método de soldadura recente que revela um conjunto de vantagens quando comparado a outros métodos de soldadura convencionais. Consiste na fusão de matérias através da utilização de um feixe de radiação resultando numa ligação soldada. Este estudo é focado na avaliação de uma gama de parâmetros de soldadura e na tentativa de implementação da soldadura pulsada por laser num contexto industrial. O objetivo predominante é o estabelecimento de um modelo compreensivo que auxilie na seleção de parâmetros de soldadura ao estabelecer um guia prático. Isto é conseguido ao avaliar os resultados da variação de uma gama de variáveis individualmente segundo um conjunto definido de critérios, particularmente direcionados à soldadura em modo keyhole. Ao expor a influência de parâmetros individuais e conectando-os, individualmente ou em combinação, à aparência, qualidade, propriedades e a presença de defeitos no cordão de soldadura, este estudo permite o discernimento no que diz respeito à viabilidade e adequabilidade da aplicação desta técnica num contexto industrial, potencialmente auxiliando a identificação de mecanismos de formação de defeitos, conduzindo a seleção de parâmetros e resolução de problemas. Esta tese tem como objetivo central, a avaliação dos efeitos da variação de parâmetros e a modalidade de soldadura por meio de laser nas propriedades das juntas. Este estudo vai revolver, em particular, em torno de parâmetros tais como: a potência de soldadura, altura focal, potência de pico, frequência, potência média e a relação de duração de pulso/período. A avaliação dos resultados será realizada em termos de aparência, qualidade do cordão de soldadura, resistência mecânica, medições de dureza e temperatura. Estes, por sua vez, irão fundamentar a seleção de combinações de parâmetros ideais para a soldadura laser.
- Implementação e certificação de um sistema de gestão da qualidade numa empresa industrialPublication . Gomes, Sara Nascimento; Lopes, Maria Odete Monteiro; Gaspar, Daniel Augusto Estácio Marques MendesAtualmente a qualidade é para qualquer indústria um elemento essencial, independentemente da sua dimensão e setor de atividade. A certificação pela norma NP EN ISO 9001:2015 torna-se fundamental na gestão das empresas uma vez que permite assegurar uma resposta à garantia da qualidade dos produtos e serviços. O objetivo deste trabalho é a elaboração de toda a documentação necessária à implementação de um Sistema de Gestão da Qualidade, de acordo com os requisitos da norma NP EN ISO 9001:2015- Sistemas de Gestão da Qualidade: Requisitos, numa empresa industrial de reposição da conformidade de embalagens. Inicialmente identificou-se as etapas necessárias para a implementação do Sistema de Gestão da Qualidade (SGQ), a definição dos processos e recursos, de forma a garantir o cumprimento de todos os requisitos da norma. Para a elaboração e definição de todo o projeto, foi necessário conhecer a realidade da empresa, a especificidade do negócio e do seu mercado e perceber bem os processos mais importantes. Para isso, foi muito útil a possibilidade de puder trabalhar e contactar as pessoas dos diversos sectores da empresa. Após o trabalho feito prevemos que a implementação do SGQ seja bem-sucedida pelas características da empresa, nomeadamente, a sua dimensão e pelos seus colaboradores, uma vez que estes são dinâmicos e ativos, o que responde aos desafios propostos pela gerência. Por fim, é apresentada uma proposta de trabalhos futuros para implementações de Sistemas de Gestão de Qualidade segundo a norma de referência, tendo por base todo o conhecimento adquirido ao longo desta implementação.
- Manutenção de caldeiras de biomassa, avaliação da sua eficiência e desempenhoPublication . Borges, Kevin Martins; Silva, José Luís Henriques da; Pereira, Carlos Alberto CatorzeO Mestrado em Engenharia Mecânica e Gestão Industrial permite a realização de um estágio curricular com o objetivo de aprofundar a formação do aluno num contexto de trabalho. Permite ainda, ao mesmo colocar em prática o que foi aprendido (os conteúdos lecionados), através da integração no contexto fabril. O principal foco deste relatório de estágio passa sobretudo pelo estudo da eficiência energética, o efeito da manutenção na eficiência da caldeira e por fim a realização de um plano de lubrificação. Para assegurar que os equipamentos se encontrem disponíveis, permitindo um aumento da rentabilidade, torna-se essencial garantir uma correta manutenção preventiva. O principal foco passa sobretudo por aumentar o tempo de vida útil dos equipamentos, garantindo o aumento da disponibilidade dos equipamentos bem como a redução dos custos de manutenção a longo prazo. Com os custos de energia cada vez mais elevados, existe a necessidade de se obter equipamentos mais eficientes, de modo a manter os custos de produção a um preço acessível. Assim a manutenção acaba por ter um papel fundamental nesta redução, mantendo os equipamentos em condições ideais de funcionamento. Este relatório surgiu no âmbito do relatório de estágio do Mestrado em Engenharia Mecânica e Gestão Industrial. Todo o relatório de estágio foi desenvolvido em ambiente industrial na empresa Luso Finsa, mais concretamente na produção de energia térmica através da combustão de biomassa, utilizando caldeiras para o efeito.
- Otimização do rendimento térmico de uma caldeira domésticaPublication . Gouveia, Daniel Gil; Pereira, Carlos Alberto Catorze; Ferreira, Tânia Vanessa de JesusOs equipamentos de combustão de biomassa são caracterizados por baixas eficiências e elevadas emissões de poluentes devido a problemas relacionados com o dimensionamento e condições de operação. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo a otimização do rendimento térmico de uma caldeira a péletes, mais concretamente, estudou-se como a potência de utilização e o excesso de ar influenciam o desempenho e as emissões da caldeira aquando da combustão. Inicialmente, efetuou-se a caracterização física e química dos péletes, a fim de avaliar as suas propriedades. De modo a ser possível a realização dos ensaios de queima foi necessário proceder à modificação e calibração da instalação experimental. À instalação existente, foram adicionados uma válvula termostática, uma válvula reguladora de pressão, um controlador ESP32 e três termopares do tipo K, com a finalidade das condições de funcionamento da instalação laboratorial serem as mais idênticas possíveis com o funcionamento de uma instalação real. Avaliou-se o desempenho da caldeira com diferentes excessos de ar, em duas potências de operação distintas: potência 3 e 5. O rendimento térmico da caldeira foi determinado pelo método direto e avaliado durante o regime permanente. Apenas se mediram as concentrações molares dos gases de exaustão (O2, CO, CO2 e NOx) no regime permanente. O aumento do caudal mássico de péletes resultou num aumento do rendimento térmico da caldeira e na diminuição das emissões de CO. Contudo, a diminuição do excesso de ar, para a potência menor em estudo levou a um aumento do rendimento térmico e a uma diminuição significativa das emissões de monóxido de carbono. As emissões de NOx foram constantes independentemente do caudal mássico de péletes e do excesso de ar utilizado, verificando-se que estas emissões são apenas dependentes do conteúdo de azoto do combustível. Concluiu-se que, o excesso de ar pré-definido pelo fabricante não conduz a uma melhor eficiência térmica da caldeira, uma vez que, os ensaios de combustão demonstram que para se otimizar o rendimento térmico, a potência do exaustor deverá ser regulada para os 56 e 30 % para uma potência de operação 5 e 3, respetivamente.