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- Estudo de várias soluções existentes e em desenvolvimento de CO2 subcrítico e CO2 transcrítico, aplicadas a instalações frigoríficas da indústria agroalimentarPublication . Fidalgo, José Carlos da Silva; Santos, Francisco Manuel Gonçalves dosDesde os primórdios da refrigeração foram utilizados fluidos naturais para a execução de circuitos frigoríficos. Com o avançar da tecnologia dos conhecimentos físico-químicos foram criados fluidos com propriedades termodinâmicas mais melhores e com menos riscos para a sua utilização, os CFC’s. Mais tarde descobriu-se o efeito negativo que estes fluidos provocavam no nosso planeta a longo prazo, falamos de efeitos de estufa e destruição da camada do Ozono. A expansão destes fluidos terá sido tão rápida que vivemos um período em que é urgente travar esta evolução. A criação de legislação europeia para a restrição à utilização de gases fluorados é uma maior valia para impulsionar a tecnologia a trabalhar novas soluções com fluidos amigos do ambiente. O avanço da tecnologia permite hoje a utilização de fluidos que há cerca de 200 anos constituíam riscos para os utilizadores. Vivemos agora uma época em que se conhecem melhor as resistências dos materiais, existem materiais com melhores qualidades, desenvolveram-se equipamentos de segurança e como tal, hoje em dia volta a ser possível a utilização do CO2 em circuitos frigoríficos. Independentemente de existirem agora materiais que permitem elevadas pressões, do ponto de vista termodinâmico, existem condicionantes à utilização do CO2, nomeadamente a temperatura exterior que limita a eficiência da instalação. Assim para países quentes qual será o melhor sistema? CO2 subcrítico (funciona como um circuito frigorífico “normal”, abaixo do ponto crítico do CO2, e para tal necessita de uma montagem do tipo cascata, com recurso a um outro tipo de fluido como fluido primário.) ou CO2 transcrítico (Não necessita de um circuito para condensação do CO2, no entanto trabalha a temperaturas e pressões muito mais elevadas). Dentro de cada um dos sistemas anteriormente referenciados poderão ainda subdividir-se em sistemas de expansão direta ou sistemas inundados (por bombagem ou por gravidade). Considerando uma das cidades com o extremo climatológico mais elevado em Portugal, Santarém, efetua-se um estudo para a aplicação dos dois tipos de sistemas, tendo em conta as mesmas instalações – um típico armazém para pequenos distribuidores constituído por espaços de armazenamento de congelados, refrigerados e espaços de trabalho (cargas e descargas).A instalação frigorífica tipificada não corresponde a uma instalação existente pelo que todo o processo de seleção, comparação e análise se baseia em fundamentos teóricos. O layout em estudo é corresponde a uma instalação existente (atualmente com uma solução de instalação frigorífica diferente). O estudo compara duas soluções (1 subcrítico + 1 transcrítico) do ponto de vista do custo de investimento inicial, custos de exploração (manutenção e consumo) análise de riscos/ segurança e por fim uma análise económico-financeira que resume os resultados das anteriormente referidas. Em vários pontos da análise são utilizados exemplos reais de instalações existentes em Portugal, no entanto estas abordagens apresentam algumas limitações na exposição devido a compromissos de confidencialidade com os donos das instalações.
- Análise da degradação mecânica de ativos físicosPublication . Martins, Ricardo João Carolino; Sobral, José Augusto da Silva; Roque, António AfonsoO atual desenvolvimento tecnológico, a competitividade entre as organizações e o preço excessivo dos produtos são fatores que obrigam as organizações a repensar os seus ativos físicos, ganhando consciência que os mesmos (instalações e equipamentos), resultantes de vultosos investimentos, devem ser melhor rentabilizados, isto é, que os custos ao longo dos seus ciclos de vida (aquisição, operação, manutenção e abate) devem ser minimizados, de um modo sustentável, causando o mínimo prejuízo na qualidade do produto ou serviço prestado, tal como na segurança de pessoas e bens. A fiabilidade do ativo é um fator marcante na qualidade do produto. Um sistema ou equipamento é considerado fiável quando é capaz de executar a sua função com o nível de qualidade previamente definido. As análises de fiabilidade podem ser realizadas através de ensaios realizados pelos fabricantes (normais ou acelerados) ou através de dados de campo, sendo em ambos os casos normalmente referentes a tempos registados até à falha. No entanto, em ambiente industrial, quando se trata de equipamentos críticos, o objetivo é evitar a ocorrência de avarias. Em resposta a este cenário, surge a análise de degradação, como técnica alternativa aos clássicos métodos de estudo da fiabilidade, apresentando a vantagem de não ser necessário que nenhuma falha ocorra, para se obter informação sobre a fiabilidade do ativo, beneficiando ainda de uma redução no tempo de duração dos testes. O presente trabalho, começa por abordar os fundamentos da teoria da manutenção e da fiabilidade, da sua aplicação no ciclo de vida dos ativos, fazendo referência às distribuições estatísticas de fiabilidade que mais se adaptam às várias fases de vida de um ativo, nomeadamente a distribuição de Weibull, a distribuição Normal e a distribuição Exponencial. De seguida, é feita uma proposta de metodologia para acompanhamento e análise da degradação mecânica de ativos físicos, analisando parâmetros dos ativos de maneira a estimar a sua fiabilidade e realizando as intervenções da manutenção apenas quando se encontrarem no seu limite de vida útil, que corresponderá ao tempo até à falha. Por fim, é apresentado um caso de estudo onde, através da recolha de dados dos ativos dinâmicos de uma empresa produtora de fertilizantes, é estimada a fiabilidade e identificado em que período da vida dos ativos deverá ser realizada a intervenção, pelo facto dos seus parâmetros terem atingido os valores limite previamente definidos.
- Desenvolvimento de uma ferramenta para análise da eficiência global de um equipamento numa instalação de fabrico de cervejaPublication . Marques, Luís Daniel Correia; Sobral, José Augusto da SilvaNum mundo dominado pela competitividade industrial, a qualidade e disponibilidade dos ativos físicos representa um papel preponderante na subsistência das organizações. A implementação da filosofia Total Productive Maintenance (TPM) objetiva a diminuição de defeitos e permite que seja alcançada a máxima eficiência através da otimização da disponibilidade, qualidade e desempenho. A Manutenção Produtiva Total é um conceito que apesar de existir há mais de quatro décadas, ainda não se encontra muito aplicado no tecido empresarial português. Todavia, devido à globalização e à implantação de organizações multinacionais no nosso país, onde esta filosofia de trabalho é uma prática comum, fez com que o tema tenha despertado atenção de muitas pequenas e médias empresas. Desta forma, verifica-se um rápido crescimento da sua aplicação em muitas instalações fabris. O cálculo da eficiência dos equipamentos ajuda a identificar as ineficiências e a determinar onde focar as ações de melhoria. Tradicionalmente, o desempenho do equipamento pode ser medido usando várias ferramentas. No entanto, a determinação de um indicador global de desempenho denominado Overall Equipment Efficiency (OEE) é um indicador bastante usada para aferir a eficiência de um equipamento na área da Produção, assim como para verificar a eficiência da implementação da filosofia TPM numa organização. O presente trabalho consiste no desenvolvimento de uma ferramenta automatizada com base no OEE que visa dar uma resposta prática e estruturada para a medição da eficiência dos equipamentos. Esta ferramenta foi aplicada num equipamento crítico específico da Sociedade Central de Cervejas e Bebidas, S.A. (SCC), cujos objetivos consistiram na investigação e análise do OEE na enchedora da linha de enchimento número um e assim auxiliar na busca da melhor utilização da capacidade produtiva dos seus equipamentos e sua disponibilidade, medição da eficiência através da recolha e análise de dados existentes na organização e na recomendação e respetiva implementação de melhorias específicas para que o OEE atingisse valores da ordem dos 85%, valor esse considerado como de classe mundial. Este caso real é retratado pelo caso de estudo apresentado neste trabalho final de mestrado.
- Aplicação da ferramenta metodológica TRIZ no desenvolvimento de novos produtos industriais em empresas nacionaisPublication . Matos, Luís Miguel Rodrigues de; Dias, Ana Sofia Martins da EiraAs exigências crescentes e as rápidas mudanças nos mercados obrigam as organizações a pensarem cada vez mais na inovação e melhoria contínua. Hoje em dia qualquer estratégia de crescimento, e até mesmo a própria sobrevivência nos mercados, passa cada vez mais pela aplicação de novas abordagens e metodologias de gestão. A metodologia TRIZ (Teoria da Resolução Inventiva de Problemas) tem vindo a ganhar popularidade tanto a nível académico, como a nível empresarial. Esta metodologia promove a inovação sistemática e a procura de novas soluções para os problemas existentes, apresentando técnicas e ferramentas para a resolução de problemas relativos à concepção de produtos, e também já de serviços e de processos, permitindo assim desenvolver soluções inovadoras. A TRIZ permite também que a inovação deixe de ser esporádica, não dependendo apenas da capacidade individual de cada stakeholder e de momentos de inspiração, evoluindo para a inovação sistemática que pode ser implementada, gerida e ensinada. O estudo desenvolvido no âmbito da presente dissertação centrou-se na abordagem e interpretação da utilização da metodologia TRIZ, em busca de novas formas de solucionar problemas, identificando as suas ferramentas de apoio. Outro conceito explorado e relacionado com a TRIZ é o conceito DNP, sendo integrado de múltiplas abordagens que foram exploradas. O presente estudo visa analisar os dois conceitos e a forma como se relacionam seguindo de doutrinas inovativas apelando à criatividade. No âmbito desta dissertação e através da análise dos diferentes campos investigados, foi proposto um modelo diagramático contemplando conceitos e relações entre os mesmos. De forma a analisar a viabilidade da implementação desse mesmo modelo diagramático em meio industrial, apresentou-se um caso de estudo realizado numa empresa que utiliza a TRIZ, e que através de uma análise conclusiva, se verifica que o modelo proposto pode ser utilizado como suporte na resolução de problemas de carácter inovativo e criativo inerentes à implementação de novos processos de gestão e na sua melhoria.