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Proposta de dois modelos matemáticos e abordagens heurísticas de resolução para problemas de produção em dois estágios com estoque intermediário

Schimidt, Talita Mariana Pinho January 2017 (has links)
Orientador : Prof. Dr. Cassius Tadeu Scarpin / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 10/02/2017 / Inclui referências : f. 105-112 / Resumo: Este trabalho trata especificamente de Problemas de Produção Multiestágios. Processos que ocorrem em mais de um estágio produtivo se caracterizam pela necessidade de sincronia entre os estágios e, em geral, pela dependência que há entre eles. Esta configuração exige que sejam realizadas as atividades de dimensionamento e sequenciamento de lotes de forma integrada, o que torna tanto os modelos quanto a resolução dos problemas complexos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é detectar características importantes dos problemas de produção multiestágio, bem como propor modelos matemáticos e métodos de resolução para estes. Realizou-se uma revisão sistemática da literatura acerca dos problemas multiestágios abordados na literatura e identificou-se os métodos de resolução mais utilizados. São apresentados dois modelos matemáticos para dois estágios com estoque intermediário. Além disso são propostas cinco diferentes abordagens de resolução, sendo 4 destas abordagens heurísticas. São propostas duas formas de encontrar uma solução inicial e 4 heurísticas de melhoria. Propõe-se para solução inicial a primeira solução incumbente encontrada pelo solver Gurobi, chamada neste trabalho de abordagem MIP Sol, e uma heurística construtiva que se baseia na premissa da divisão dos problemas em subproblemas. A partir das soluções iniciais encontradas aplicou-se heurísticas de melhoria como: RINS (Relaxation Induced Neighborhood Search) e três diferentes estratégias da heurística Fix and Optimize (F&O). No que concerne aos resultados obtidos neste trabalho, para alguns problemas a heurística RINS apresentou desempenho satisfatório quando comparada à resolução do modelo matemático exato. Já quanto as estratégias que utilizam a heurística construtiva e estratégias de F&O., para casos em que se tem setup não dependente da sequência e duas máquinas por estágio, as estratégias Backward e Forward apresentam melhores resultados quanto a tempo e qualidade de solução, no entanto quando se tem setup dependente da sequência e aumenta-se o número de máquinas por estágio, a estratégia para dois períodos proposta neste trabalho, apresenta melhores resultados. Concluiu-se que as abordagens de resolução propostas são satisfatórias para problemas de até 15 itens, sendo que para os problemas mais complexos a estratégia de F&O para dois períodos apresenta o melhor resultado. Palavras-Chave: Dimensionamento de Lotes. Sequenciamento. Problema Multiestágio. Estoque intermediário. Abordagens heurísticas. / Abstract: This work deals specifically with Multi-Stage Production Problems. Processes that occur in more than one productive stage are characterized by the need for synchrony and in general by the dependence between the stages. This configuration requires that lot-sizing and scheduling activities simultaneously performed, which makes both the models and the complex problems resolution. Thus, the aims of this work are to detect significant characteristics of multi-stage production problems, as well as to propose mathematical models and resolution methods for them. A systematic literature review on multistage problems addressed in the literature was carried out, to identify the most used resolution methods. This work presents two mathematical models for two stages with intermediate stock. We also proposed five different approaches to solving the problems, four of which are heuristic approaches. We presented two ways of finding an initial solution and four improvement heuristics. The initial solution taken is the first incumbent found by the solver, called in this work of MIP Sol approach. Besides that, we created a constructive heuristic based on the premise of the division of the problems into sub-problems. Improvement heuristics like RINS (Relaxation Induced Neighborhood Search) and three different strategies of the heuristic Fix and Optimize (F.O) were used to improve the initial solutions. Regarding the results obtained in this work, for some problems the RINS heuristic was satisfactory when compared to the resolution of the exact mathematical model. As far as the approaches that use constructive heuristics and F&O strategies are concerned, in cases where setup is not dependent on the sequence and two machines per stage, the Backward, and Forward strategies present better results in terms of time and quality of the solution. However, when the sequence-dependent setup is required, and the number of machines per stage is increased, the two periods F&O strategy proposed in this work presents better results. It is possible to conclude that the proposed resolution approaches are satisfactory for problems of up to 15 items, and for the most complex problems the F&O. For two periods have better results. Keywords: Lot-sizing. Scheduling. Multilevel Problem. Buffer. Heuristics approaches.
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Investigação das propriedades dinâmico-mecânicas de ligantes asfálticos brasileiros como indicadores de seus desempenhos operacionais em campo

Matos, Tiago Scheffer de January 2017 (has links)
Orientador: Dr. Kleber Franke Portella / Coorientadora: Dra. Leni Figueiredo Mathias Leite / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 23/03/2017 / Inclui referências: f. 92-99 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Os principais defeitos encontrados nos pavimentos brasileiros são a deformação permanente e o trincamento por fadiga. A atual especificação brasileira não prevê nenhum ensaio que contemple uma correlação com essas manifestações patolágicas encontradas no pavimento e que permita classificar o material mais adequado para uma determinada aplicação. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de classificar diferentes ligantes asfálticos por meio de ensaios dinâmico-mecânicos e sua influência na qualidade do pavimento. A evolução tecnológica trouxe diversos avanços na caracterização dos materiais nas últimas décadas o que foi fundamental para o desenvolvimento de materiais mais duráveis e sustentáveis. O reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR) foi o equipamento chave para o desenvolvimento de novos ensaios que tenham a capacidade de mensurar o desempenho do material e não as propriedades empíricas com análises que foram desenvolvidas no início do século passado. Nesse estudo estão reunidas informações dos ligantes asfálticos, típicos, ligante modificado com cera de alto peso molecular e ligantes modificados por polímeros analisados por desempenho, baseados na metodologia SUPERPAVE, sendo confrontados os dados com aqueles obtidos da especificação brasileira atual fundamentada em propriedades empíricas, apontando as vantagens e as desvantagens na utilização desses novos ensaios desenvolvidos nos últimos anos para a realidade brasileira. Foi verificada a capacidade superior dos ensaios dinâmico-mecânicos para classificar os diferentes ligantes asfálticos trabalhados, predizendo se o material é suscetível à formação de defeitos prematuramente, classificando os ligantes asfálticos de acordo com o melhor desempenho e as características desejáveis ao pavimento. Palavras Chave: Análises dinâmico-mecânicos; SUPERPAVE; Reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR); Indicadores de desempenho. / Abstract: The main defects found in Brazilian pavements are permanent deformation and cracking due to fatigue. The current Brazilian specification does not provide for any test that contemplates a correlation with these pathologies found on the pavement and that allows to classify the most suitable material for a particular application. This work was developed with the objective of classifying different unmodified binders, modified binder with high molecular weight waxes and polymer modified binders, by means of dynamic mechanical analysis and their influence on pavement quality. Technological evolution has brought several advances in the characterization of materials in the last decades, which was fundamental for the development of more durable and sustainable materials. The dynamic shear rheometer (DSR) is the key equipment for the development of new tests that have the ability to measure the performance of the material and not the empirical properties with analyzes that were developed at the beginning of the last century. Based on the SUPERPAVE methodology, this study compares information from different asphalt binders based on the SUPERPAVE methodology and compares these data with those obtained from the current Brazilian specification based on empirical properties, pointing out advantages and disadvantages in the use of these new tests developed in recent years for the Brazilian reality. The superior ability of dynamic-mechanical analysis to classify different asphalt binders and to predict whether the material is prone to defect formation, classifying asphalt binders according to the best performance and desirable characteristics of the pavement was verified. Keywords: dynamic-mechanical analysis; SUPERPAVE; Dynamic shear rheometer (DSR); Performance indicators.
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Tecnologias aplicadas ao ensino de cálculo nas engenharias : uma pesquisa quase experimental com uso de software maple

Luca, Nelson Cláudio Siqueira de January 2014 (has links)
Orientadora : Profª Drª Maria do Carmo Duarte Freitas / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 12/12/2014 / Inclui referências / Resumo: Trata do uso das tecnologias na educação como tema abordado de forma recorrente na área de ensino, em congressos, palestras, revistas científicas e no meio acadêmico como um todo. Tem por objetivo comparar o aprendizado usando as tecnologias aplicadas: ensino tradicional (quadro-negro) e ensino com software (Maple). O presente estudo é resultante de uma pesquisa quase experimental realizada com discentes do curso de Engenharia Civil de uma Instituição Privada de Ensino Superior de Curitiba, Estado do Paraná, Brasil, escolhida por conveniência. Fez-se a proposta de um Curso de Extensão Semi Presencial, com os conteúdos de função afim e quadrática, ao qual a matrícula foi efetuada por manifestação de interesse do discente, constituindo uma amostra não aleatória sem grupo de controle. O quase experimento foi dividido em duas fases, sendo que na primeira os alunos foram submetidos a aulas tradicionais – com o uso do quadro-negro – desenvolvendo três listas de exercícios e, ao final, uma prova. Na segunda fase, os mesmos discentes participaram das novas aulas com o uso do software Maple (escolhido por conveniência), com conteúdo idêntico ao ministrado anteriormente por meio do quadro-negro, também sendo submetidos a duas listas de exercícios e uma prova ao final. Por fim, os discentes responderam a dois questionários auto-aplicados, um no início da primeira fase e outro ao final da segunda. Com base no desempenho comparativo entre as listas e provas das fases 1 e 2, levantou-se evidências de que o uso do software contribuiu para a melhoria do desempenho bem como da compreensão do conteúdo. Destaca-se, também, que os dados quantitativos e qualitativos dos questionários demonstraram explicitamente que os discentes perceberam os benefícios da adoção do software, mesmo dentre aqueles que inicialmente apontavam a preferência pelo uso do quadro-negro. É consenso, dentre os alunos estudados, que a aula ideal é constituída pela combinação do uso do quadro-negro e do software. Palavras chave: Ensino-Aprendizagem, Ensino Superior, Maple, Software, Tecnologia. / Abstract: Deals with the use technologies in education as a subject addressed recurrently in the area of education at conferences, lectures, journals and academia as a whole. The purpose to compare the learning using the technologies applied: traditional education (blackboard) and teaching with software (Maple).This study is the result of an almost experimental research conducted with students of Civil Engineering from a private institution of Higher Education in Curitiba, Paraná State, Brazil, chosen by convenience. There was a proposed Extension Course, with the contents of affine and quadratic functions, for which registration were applied by expression of interest of the student, and therefore does not constitute a random sample and has no control group. The quasi-experiment were divided into two phases and, at the first of them, students were given traditional lessons - with the use of the blackboard - developing three lists of exercises and, at the end, a test. In the second phase, the same students attended new classes with the use of the Maple software (chosen by convenience), with identical content to that previously administered through blackboard, also being subjected to two lists of exercises and a test at the end. Finally, students responded to two self-administered questionnaires, one at the beginning of the first phase and another at the end of the second. Based on the comparative performance between the lists and tests between phases 1 and 2, evidence have risen showing that the use of the software contributed to the improvement of the performance and understanding of the content. It is noteworthy, too, that the quantitative and qualitative data from questionnaires explicitly demonstrated that students perceived the benefits of adopting the software, even among those who initially indicated a preference for the use of the blackboard. The consensus among the students studied is that the ideal class would be one that combine the use of blackboard and software. Keywords: Teaching and Learning, Higher Education, Maple, Software, Technology.
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Desenvolvimento de metodologia de ensaio não destrutivo para quantificação de fases deletérias em aços inoxidáveis duplex baseado na técnica de voltametria linear

Haskel, Hudison Loch January 2017 (has links)
Orientador: Profª Drª Haroldo de Araújo Ponte / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 30/03/2017 / Inclui referências : f. 138-145 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Os aços inoxidáveis, em especial os aços com alto com teor de cromo, tais como os aços inoxidáveis duplex apresentam um problema relacionado à precipitação de fases intermetálicas quando sujeitos a gradientes de temperatura, tal como na soldagem. Estas fases são prejudiciais às propriedades mecânicas e de resistência à corrosão, o que leva a necessidade de monitorá-las. Desta maneira o objetivo deste trabalho é a utilização da técnica de Voltametria de Varredura Linear visando a criação de uma nova metodologia de Ensaio Não Destrutivo (END) para a determinação de pequenos teores de fases deletérias. Amostras do aço inoxidável duplex UNS S 31803 foram submetidas ao tratamento térmico de envelhecimento a 870°C em intervalos de tempo variando de 0 a 60 minutos, de modo a precipitar diferentes quantidades de fases intermetálicas. Estas amostras foram analisadas por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e por Microscopia Óptica (MO) utilizando ataque eletrolítico com diferentes reagentes: KOH, NaOH e ácido oxálico, todos conhecidos por revelar seletivamente as fases intermetálicas, para quantificação em área superficial foi utilizado o ataque efetuado com KOH. Simulações empregando os softwares thermocalc e DICTRA foram realizadas para estimar as quantidades de fase sigma por difusão a partir da ferrita, os resultados obtidos foram comparados com os obtidos por metalografia quantitativa. As análises de voltametria foram realizadas utilizando os mesmos eletrólitos para o ataque metalográfico, em especial o hidróxido de sódio KOH, em diferentes concentrações, variando de 0,3; 0,5; 0,7; 1; 2 e 3 mol/L, numa faixa de potencial de -0,7 a 0,7V, nas velocidades de varredura de 1; 2; 5 e 10 mV/s. Duas células eletrolíticas foram instrumentadas, sendo que a primeira foi utilizada para verificar a sensibilidade da técnica perante a diminuição da área do eletrodo de trabalho e para a determinação dos parâmetros de controle (velocidade de varredura e concentração). Uma segunda célula foi instrumentada visando melhorar a precisão da metodologia de ensaio, o que permitiu um estudo mais aprofundado dos fenômenos eletroquímicos envolvidos. Os resultados das caracterizações microestruturais foram relacionados com os parâmetros de análise eletroquímicos: densidade de corrente e densidade de carga, e por meio da variação dos parâmetros de controle a técnica foi otimizada, sendo possível detectar com precisão teores de fases deletérias de até 0,2% em área. Palavras-chave: Fase sigma. Fase chi. Ensaio não destrutivo. Aço inoxidável duplex. Voltametria linear. / Abstract: Stainless steels, especially high chromium steels such as Duplex Stainless Steels (DSSs), have a problem related to the precipitation of intermetallic phases when subjected to temperature gradients, such as in welding. These phases are detrimental to the mechanical properties and corrosion resistance, which leads to the need to monitor them. In this way, the aim this study is the use of Linear Scanning Voltammetry (LSV) technique aiming the creation of a new methodology of Non Destructive Testing (NDT) for the determination of small levels of deleterious phases. Samples of the DSS UNS S 31803 were subjected to the aging thermal treatment at 870°C in time intervals ranging from 0 to 60 minutes in order to precipitate different amounts of intermetallic phases. These samples were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Optical Microscopy (OM) using electrolytic etching with different reagents: KOH, NaOH and oxalic acid, all known to reveal selectively intermetallic phases in DSSs structure. For surface area quantification the KOH electrolytic etching was used. Simulations using the thermocalc and DICTRA softwares were performed to estimate the sigma phase amount by diffusion from the ferrite, the results obtained were compared with those obtained by quantitative metallography. The voltammetry analyzes were carried out using the same electrolytes for the electrolytic etching, in special the sodium hydroxide KOH, in different concentrations from 0,3; 0,5; 0,7; 1; 2 e 3 mol/L mol/L, in a potential range of -0.7 to 0.7 V at scan rates from 1; 2; 5 e 10 mV/s. Two electrolytic cells were instrumented, and the first one was used to verify the sensitivity of the technique to decrease the working electrode area and to determine the control parameters (scan rate and electrolyte concentration). A second cell was instrumented to improve the accuracy of the test methodology, allowing a more in-depth study of the electrochemical phenomena involved. The results of the microstructural characterization were related to the electrochemical analysis parameters: Current density and charge density, and by means of the control parameters variation the technique was optimized, being possible to detect accurately levels of deleterious phases of up to 0.2% in area. Keywords: Sigma phase. Chi phase. Non-destructive testing. Duplex stainless steel. Linear sweep voltammetry.
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Avaliação das propriedades mecânicas e da adesão de filmes de óxidos obtidos por anodização em substrato de nióbio

Pereira, Bruno Leandro January 2015 (has links)
Orientadora: Neide Kazue Kuromoto / Co-orientador: Carlos Maurício Lepienski / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 02/03/2015 / Inclui referências : fls. 121-132 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Os materiais desenvolvidos para serem utilizados em implantes ósseos devem apresentar comportamento mecânico adequado, baixo módulo de elasticidade e possuir ótima resistência à corrosão. O nióbio (Nb) possui módulo de elasticidade mais próximo ao do tecido ósseo comparado a outros metais comumente utilizados em implantes. Seu óxido, Nb2O5, é um dos materiais preferidos para recobrimentos de biomateriais devido à alta resistência à corrosão, estabilidade termodinâmica e biocompatibilidade. O objetivo deste trabalho foi obter filmes anódicos enriquecidos com Ca, P ou ambos em substrato de Nb utilizando a técnica de oxidação por plasma eletrolítico. As oxidações ocorreram sob modo potenciostático, com os seguintes eletrólitos: eletrólito P (1mol.l-1H3PO4 + 20%(vol.) H2O2); eletrólito Ca (0,5 mol.l-1 Ca(CH3CO2)2·H2O) e eletrólito Ca+P. Um conjunto de amostras foi oxidado em uma única etapa e outro conjunto, em duas etapas. Nos eletrólitos P e P+Ca utilizou-se uma tensão de 350V/60s e no eletrólito Ca, 170V/60s para a oxidação em uma etapa. Para a oxidação em duas etapas utilizou-se P/250V/60s seguido de Ca/270V/60s; Ca/150V/60s seguido de P/350V/60s; P/250V/60s seguido de P50%+Ca50%/350V/60s e P/250V/60s seguido de Ca75%+P25%/350V/60s. Foi observado por microscopia eletrônica de varredura que todas as amostras apresentaram diferentes morfologias, com poros interconectados e geometrias diferentes. A rugosidade Ra de todas as amostras permaneceu na faixa de ordem sub-micrométricas (100nm ? Ra< 1?m). Pela análise de EDS verificou-se em função do eletrólito e do número de etapas da anodização, a formação de filmes contendo fósforo e/ou cálcio. A técnica de difração de raios X possibilitou a identificação de hidroxiapatita e de pentóxido de nióbio cristalino e amorfo. A formação da hidroxiapatita foi observada em amostras oxidadas em duas etapas, enriquecidas inicialmente com P e depois reoxidadas com Ca ou com a mistura dos eletrólitos. Nos testes de molhabilidade em água, filmes anódicos com pré-camada oxidada no eletrólito P e reoxidada com as misturas dos eletrólito (P+Ca) mostraram-se bastante hidrofílicos. Todos os filmes apresentaram boa adesão ao substrato. As características superficiais obtidas neste trabalho demonstraram que o processo de oxidação em duas etapas em nióbio é simples, viável e pode ser aplicado na área de implantes osseointegráveis. Palavras-chave: Nióbio, Oxidação em Duas Etapas, Oxidação por Plasma Eletrolítico, Adesão. / Abstract: The materials developed for load-bearing implants must be mechanically suitable, low elastic modulus, mechanical strength and must be high resistance to corrosion. The Nb has a lower elastic modulus comparing with the other metals usually commercially and Nb2O5 is a preferred coating material due to high corrosion resistance, thermodynamically stable and biocompatible. In this study, niobium plates were modified by anodization process. The anodization was performed using two electrolytes: P electrolyte = phosphoric acid 1 mol.L-1 + 20 %( volume) H2O2, Ca electrolyte = 0.5 mol.L-1 Ca (CH3CO2)2 · H2O, mixes P 50 % (volume) + Ca 50% (volume) and P 25 % (volume) + Ca 75% (volume). The anodic films were obtained under potentiostatic mode with applied potentials in one step (P/350 V/60s; Ca/170 V/60s e P50%+Ca50%/350V/60s) and in two steps (P/250V/60s and after Ca/270V/60s; Ca/150V/60s then P/350V/60s; P/250V/60s then P50%+Ca50%/350V/60s; P/250V/60s then Ca75%+P25%/350V/60s). It was observed by scanning electron microscopy (SEM) that all anodized surfaces presented different morphologies, formation pores and pores uniformly distributed over the surface. The Ra roughness of all samples remained in the submicron range (100nm ? Ra< 1?m). X-rays diffraction results showed the presence of Nb2O5 in all anodic films conditions, except for 350 V using P solution. Hydroxyapatite was found over the two surface anodized in two steps (first in P/250V/60s and after in Ca/270V/60s and other in Ca75%+P25%/350V/60s). The EDS analyses showed the phosphorus incorporation in anodic film anodized in P electrolyte, calcium incorporation in anodic film anodized in Ca electrolyte and calcium and phosphorus in anodic film using the Ca and P electrolyte mixtures. The wettability test showed high hydrophilicity for the films anodized in two steps (first in P/250V/60s and after in Ca50%+P50%/350V/60s and other in Ca75%+P25%/350V/60s). Analysis using scratch test showed that all the anodic films obtained in different conditions were well adhered on the Nb substrate. The surface characteristics obtained in this study showed that the Two-step Oxidation process in niobium can be a great option for use in osseointegrable implants. Keywords Niobium, Two-step Oxidation, Plasma Electrolytic Oxidation, Adhesion.
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Controle estatístico do processo : desenvolvimento de um protótipo de jogo didático

Bezerra, Marcelle Zacarias Silva Tolentino January 2017 (has links)
Orientadora : Profª. Drª. Sonia Isoldi Marty Gama Müller / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 22/02/2017 / Inclui referências / Resumo: A tecnificação do trabalho, advinda da globalização, torna o mercado de trabalho mais competitivo e exigente de qualificações e habilidade técnicas bem desenvolvidas. Para atender a estas exigências tem-se a opção de inserção da tecnologia, no ensino superior e treinamentos, no desenvolvimento de ferramentas que simulem situações reais dentro de sala de aula com o objetivo de otimizar o conhecimento teórico. Na área de Engenharia de Produção, uma das mais importantes técnicas utilizadas é o Controle Estatístico do Processo composto por diversas ferramentas que podem ser utilizadas na busca de melhor desempenho e qualidade nos processos produtivos. Portanto, esta dissertação trata do desenvolvimento do protótipo de um jogo didático para otimização do conhecimento teórico de Controle Estatístico do Processo com o apoio das técnicas de design instrucional e gamificação. O protótipo foi desenvolvido de acordo com as etapas da metodologia de desenvolvimento de software e avaliado por discentes do curso de Engenharia de Produção através de resposta a um questionário de avaliação de jogos educacionais. Após a avaliação concluiu-se que a gamificação do ensino é uma boa alternativa para tornar o ensino mais dinâmico e tecnológico e que o protótipo desenvolvido teve avaliação positiva quanto a motivação e aprendizagem, necessitando de estudos e melhorias na experiência do usuário, principalmente nos quesitos de interação e imersão. Palavras-chave: Design Instrucional. Controle Estatístico do Processo. Gamificação. / Abstract: The job technification, coming from globalization, makes the job market more competitive and demanding of well-developed skills and technical skills. In order to develop these requirements, one option is to insert technology in higher education and training, by the development of simulation tools that brings real situations in classroom, optimizing theoretical knowledge. In area of Industrial Engineering, one of the most important techniques used is Statistical Process Control composed of several tools that can be used in the search for better performance and quality in industrial processes. Therefore, this dissertation deals with didactic game prototype development to optimize theoretical knowledge of Statistical Process Control based on instructional design and gamification techniques. The prototype was developed according to stages of software development methodology and evaluated by students of Industrial Engineering course through a survey that evaluate educational games. After the evaluation, it was concluded that gamification is a good alternative to make teaching more dynamic and technological and that the prototype developed had a positive evaluation in motivation and learning requirements, needing studies and improvements in user experience, mainly in interaction and immersion. Key-words: Instructional Design. Statistical Process Control. Gamification.
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Fabricação e caracterização de nanofios de óxido de cério

Caron, Renato Fernando January 2017 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Evaldo Ribeiro / Coorientador: Prof. Dr. Cyro Ketzer Saul / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 27/10/2017 / Inclui referências : f. 73-80 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Neste trabalho é descrito o estudo sistemático de fabricação de nanofios de óxido de cério, obtidos através da calcinação de membranas poliméricas depositadas pela técnica Electrospinning. Para garantir a homogeneidade e padronização das fibras foram necessárias várias repetições das deposições da dispersão, composta por acetato de cério, polivinil álcool e lauril sulfato de sódio, até que se obtivessem os parâmetros adequados de deposição. A membrana resultante, após ser devidamente caracterizada através das técnicas de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia Raman, foi calcinada seguindo o padrão de 350, 450, 550, 650, 750, 850 e 950 °C, e com taxas de aquecimento de 5, 10, 15 e 20 °C/min. Isto foi realizado para que se pudesse avaliar tanto os efeitos do aumento de temperatura nos tratamentos térmicos, quanto das rampas de aquecimento na morfologia e cristalinidade na céria. As análises de difração de raios-X mostraram que se obteve o Ce02, do tipo fluorita, presente em todas as amostras calcinadas, sendo totalmente compatível com a ficha cristalográfica consultada. Além disso, pôde-se observar que não houve deslocamentos do pico (111) conforme o aumento das temperaturas. O resultado da espectroscopia Raman mostrou que há uma tendência do pico do sinal a se aproximar do valor para bulk cristalino e a largura de linha dessa estrutura diminuiu progressivamente, com o aumento das temperaturas, atestando melhor grau de cristalinidade do material dos nanofios. ? Palavras-chave: Oxido de Cério, Electrospinning, Nanofio. / Abstract: In this work the systematic study of the production of cerium oxide nanowires obtained by the calcination of polymer membranes deposited by the Electrospinning technique is described. In order to guarantee the homogeneity and standardization of the fibers, several repetitions of the deposition of the dispersion, composed of cerium acetate, polyvinyl alcohol and sodium lauryl sulfate, were necessary until suitable deposition parameters were obtained. The resulting membrane, after being thoroughly characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and Raman spectroscopy, was calcined using a 350, 450, 550, 650, 750, 850, and 950 °C temperature set, with heating rates of 5, 10, 15 and 20 °C/min. This was done for evaluating both the effects of the temperature increase on the thermal treatments and the heating rates on the morphology and crystallinity on the ceria. X-ray diffraction analyses showed that Ce02, of the fluorite type, was present in all the calcined samples, being fully compatible with the crystallographic database consulted. In addition, it was observed that there were no displacements of the (111) peak as the temperature increased. The results of Raman spectroscopy showed that there is a tendency of the peak of the signal to approach the value for crystalline bulk and the line width of this structure decreased progressively, with the increase of the temperatures, attesting better degree of crystallinity of the nanowire material. Key words: Cerium Oxide, Electrospinning, Nanowire.
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Identificação e hierarquização de dimensões de indicadores de desempenho operacionais de terminais de contêineres no Brasil por meio da analytic hierarchy process (AHP)

Rodrigues, Thiago de Almeida January 2016 (has links)
Orientador : Prof. Dr. Robson Seleme / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 18/02/2016 / Inclui referências : f. 94-99 / Resumo: Os indicadores de desempenho são essenciais na gestão estratégica e dos processos de uma organização, sendo medidos de diversas maneiras e em diferentes níveis de complexidade. Os terminais de contêineres estão inseridos neste contexto, onde variáveis operacionais são consideradas, a fim de obter o melhor resultado; em função disto, esta pesquisa buscou verificar a existência de um conjunto de dimensõeos de indicadores operacionais padrão para medir a eficiência dos terminais de contêineres. O objetivo desta dissertação foi estabelecer as dimensões dos indicadores operacionais mais relevantes dos terminais de contêineres brasileiros por meio da aplicação do método multicritétio Analytic Hierarchy Process (AHP), oferecendo assim um conjunto de indicadores como referência. Para tal, realizou-se uma revisão sistemática nas bases de dados Scopus, Emerald e Periódicos Capes, identificando 38 dimensões de indicadores operacionais que foram comparados de forma pareada por especialistas de 7 terminais brasileiros. Após a obtenção dos dados dos vetores de prioridade gerados pelo modelo AHP, foram realizadas 3 análises, reconhecendo as dimensões de indicadores mais relevantes que impactam nos 7 terminais, responsáveis pela movimentação de 55% dos contêineres do Brasil, realizando uma análise comparativa entre os resultados dos Terminais de Uso Privado (TUPs) e dos Portos Organizados, que operam a movimentação de contêineres e, por fim, analisando de maneira específica os terminais da Região Sul, responsáveis pela movimentação de 90% dos contêineres desta região. Como resultado desta pesquisa, além do conjunto de 38 dimensões de indicadores operacionais identificados na revisão teórica, obteve-se o nível de prioridade de cada indicador, o que pode ser utilizado como referência na gestão dos terminais de contêineres. Palavras-chave: Terminais de Contêineres, Dimensões de Indicadores Operacionais, Analytic Hierarchy Process / Abstract: Performance indicators are essential in the strategic management and processes of an organization, been measured in different ways and at different levels of complexity. The container terminals are inserted in this context, where operational variables are considered, seeking to get the best result; in light of this, this search aimed to verify the existence of a set of standard operational indicators dimensions to measure the efficiency of container terminals. The aim of this work was to establish the dimensions of the most relevant operational indicators of Brazilian container terminals organizing them hierarchically through the Analytic Hierarchy Process (AHP), providing a set of benchmarks operational indicator dimensions. For this, was carried out a systematic review in Scopus, Emerald and Periódicos Capes databases, identifying 38 operational indicators dimensions were compared in a paired form by experts from seven Brazilian terminals. After obtaining the data of the priority vectors generated by the AHP model, three analyzes were performed, recognizing the most relevant indicators dimensions that impact the seven terminals, responsible for handling 55% of Brazil's container, carrying out a comparative analysis of the results of Terminais de Uso Privado (TUP) and the Portos Organizados, that operating container handling and finally, analyzing specifically the terminals in the Southern Brazilian Region, responsible for handling 90% of the containers in this region. As a result of this research, in addition to the set of 38 operational indicators dimensions identified at theory review, gave the priority level of each indicator, which can be used as a reference in the management of container terminals. Key words: Container Terminal, Operational Indicators Dimensions, Analytic Hierarchy Process
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Estudo da resistência à vincagem baseado na influência das propriedades do papelcartão e dos processos de conversão vinco e dobra de embalagens para alimentos líquidos

Deganutti, Cybelle Akemi Suzuki January 2015 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Carlos Itsuo Yamamoto / Co-orientador: Prof. Dr. Osvaldo Vieira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 20/02/2015 / Inclui referências : fls. 104-107 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Vinco e dobra do papelcartão são duas operações essenciais para a obtenção de uma embalagem de forma bem definida e resistente. A resistência à vincagem (Relative Crease Strength, RCS) é uma propriedade especificada para controle do processo de vinco e dobra e é definida como a relação entre o máximo momento de flexão na área do vinco e na área não vincada a um ângulo de 30º a 5º/s. O presente trabalho possui o objetivo de avaliar o RCS medido em amostras coletadas do processo industrial real utilizado para controle de processo de vincagem comparado à estudos prévios onde as amostras foram vincadas em vincador de laboratório e avaliar as propriedades do papelcartão bem como os parâmetros dos processos de conversão vinco e dobra capazes de predizer RCS. Como o RCS pode ser medido apenas após a vincagem, o estudo permitirá predizer a qualidade de vincagem e ações diretas durante produção do papelcartão. Medições de RCS foram realizadas nas direções longitudinal e transversal. A propriedade física do papelcartão que apresentou maior correlação com o RCS foi Ply Bond. Baseado nesta informação uma produção piloto com baixo Ply Bond foi avaliada. Baixos valores de RCS foram obtidos, como preditos. Microtomografia de raios X revelou maior estratificação entre camadas do papelcartão com valores mais baixos de Ply Bond. Finalmente novos métodos para avaliação da qualidade de vincagem são abordados. Palavras-chave: Relative crease strength. RCS. Papelcartão. Vinco. Dobra. Conversão. Momento de flexão. / Abstract: Creasing and folding of paperboard are two essential operations to obtain a well-defined shape and strength of a package. Relative Crease Strength, RCS, is specified for process control of creasing and folding and is defined as the ratio between the maximal bending force for a crease and uncreased sample bend to the bending angle of 30º at a rate of 5º/sec. Thus, the present work had as objective to evaluate RCS measured in real industrial samples used for process control of creasing compared to previous studies were the samples were creased in a laboratory creaser and evaluate the influence of paperboard properties and converting processes creasing and folding. As RCS can be measured only after creasing, the study can give directions to paperboard production process control at Klabin. Creasing measurements were done on both machine direction (MD) and cross machine direction (CD) samples. The paperboard property that showed the highest correlation to RCS was Scott Bond. Based on this one pilot production with lower Scott Bond was evaluated. Lower values of RCS were obtained, as predicted. X-Ray microtomography revealed higher stratification between fiber layers in the paperboard with lower Scott Bond. Finally new creasing quality evaluation methods are discussed. Key-words: Relative Crease Strength. RCS. Paperboard. Creasing. Folding. Converting. Bending force.
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Proposta para inserção de ações de empreendedorismo no curso de Engenharia de Produção : estudo de caso em uma IES Pública

Agostinho, Douglas Soares January 2016 (has links)
Orientador : Profª. Drª. Adriana de Paula Lacerda Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 28/03/2016 / Inclui referências : f. 78-84 / Resumo: O cenário econômico brasileiro nas duas últimas décadas passou por uma mudança significativa, já que os níveis de crescimento da economia, verificados em meados dos anos 2000, perderam seu ímpeto a partir de 2009 e vêm crescendo a taxas módicas desde então, devido, entre outros fatores, a crise dos mercados internacionais. O Brasil passou por um período próspero com o aumento da taxa de emprego, maior acesso ao crédito e políticas de distribuição de renda que impactaram positivamente na economia, contribuindo para o crescimento das atividades empreendedoras. Neste contexto, ao longo desta pesquisa, investigou-se quais elementos devem ser incluídos na formação dos alunos de um curso superior para despertar o seu espírito empreendedor. Desta forma, o objetivo principal deste trabalho foi propor uma reestruturação no Projeto Pedagógico do Curso (PPC) do curso de Engenharia de Produção da Universidade Federal do Paraná (UFPR), para incluir ações de ensino, pesquisa e extensão que visem estimular o espírito empreendedor dos egressos, assim como uma sugestão do reposicionamento das disciplinas voltadas ao empreendedorismo, encontradas em sua grade curricular. Os instrumentos de pesquisa utilizados para se alcançar esse objetivo foram: revisão bibliográfica, levantamento de dados na página eletrônica do Ministério da Educação e Cultura (e-MEC), pesquisa junto aos discentes, entrevistas semiestruturadas com docentes e estudo de caso da UFPR. Por meio da revisão sistemática da literatura relativa ao tema, verificou-se que o empreendedorismo pode ser aprendido por qualquer pessoa, ou seja, se pode ser aprendido, pode ser ensinado e as IES são as responsáveis pela implantação desse conteúdo em suas grades curriculares. Ainda nessa revisão da literatura, ficou clara a necessidade de que ocorra uma mudança na mentalidade do docente, que deve visar não somente o conhecimento teórico, como também, o conhecimento prático para proporcionar aos estudantes a oportunidade de empreender. Para auxiliar nessa mudança, existem empresas especializadas que promovem cursos e parcerias com IES. Durante as pesquisas, constatou-se ainda, que há um grupo de disciplinas consideradas chave para a formação de um empreendedor e que se os docentes forem devidamente treinados, poderão incentivar, motivar e encorajar seus alunos na participação de grupos de pesquisa e trabalhos de extensão, visando sua preparação para abertura de seu próprio negócio. Concluiu-se que as IES devem colaborar de maneira eficiente na formação de egressos com potencial empreendedor, viabilizando assim a proposta gerada nesse trabalho, para inserção de ações de empreendedorismo no curso de Engenharia de Produção. Palavras-chave: Empreendedorismo. Engenharia de Produção. Projeto Pedagógico. / Abstract: The Brazilian economic scenario have been significantly changed in the past two decades, since the economic growth rate seen in the mid-2000s, lost their impetus from 2009 and due to the international market crises have been growing at insufficient rates since then. In Brazil, a prosperous period with increased employment rates, greater access to credit and policies to reduce inequality, led to a positive impact on economy and contributing to the entrepreneurship activities growth. In this context, this study investigated which economic elements should be included in the higher education to awaken the students entrepreneurial spirit. Thus, the main objective of this work was to propose the Pedagogical Project Course (PPC) restructure of a Production Engineering course at the Federal University of Paraná (UFPR), proposing the inclusion of educational activities, research and extension aimed to stimulate the undergraduate students entrepreneurial spirit, as well as reorganization of entrepreneurship course in the university curriculum. To achieve the goals of this work, was done literature review, data collect on Ministry of Education and Culture website (e-MEC), research among the students, semi-structured interviews with teachers and case study at UFPR. Through literature systematic review on this topic, it was found that entrepreneurship can be learned by anyone, meaning that if can be learned, also can be taught and the educational institutions are responsible for the implementation this subject in their curriculum. Also in this literature review, a great need for a drastic change in the teaching mentality was shown. The teacher should not only focus on the theoretical knowledge, but also practical knowledge, providing the opportunity for the students to learn how to be an entrepreneur. To assist in these changes, there are specialized companies that organize courses and partnerships with the educational institutions. During this research, it was also find that there is a group considered keys disciplines for the entrepreneur formation and if the teachers were properly trained they can inspire, motivate and encourage the students to participate in research and extension work groups, intending to prepare these students for opening his own business. It was concluded that educational institutions should cooperate effectively of the undergraduate students formation with entrepreneurial potential. Thus allowing this work proposal for the insertion of entrepreneurial actions in the Production Engineering course. Keywords: Entrepreneurship. Production Engineering.Pedagogical Project.

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