Engenharia de domínio (do inglês: DE - Domain Engineering) é uma proposta surgida no âmbito da Engenharia de Software e que visa o aumento do reuso no desenvolvimento de sistemas, buscando uma redução dos custos e do tempo de desenvolvimento. A aplicação desta técnica em sistemas de automação industrial (produtos e plantas industriais) – os quais incluem múltiplas disciplinas (sistemas mecânicos, elétricos, pneumáticos, entre outros), diferentemente da engenharia de Software que trata basicamente do reuso de artefatos de Software – vem despertando o interesse de algumas instituições de pesquisa, como o IAS (Instituto de Automação Industrial e Engenharia de Software da Universidade de Stuttgart), e será abordada neste trabalho. A engenharia de plantas industriais é crescentemente realizada nas chamadas ferramentas de gerenciamento de ciclo de vida de plantas PLM (Plant ou "Production Lifecycle Management"), que se originou do conceito de "Product Lifecycle Management", cuja sigla também é PLM. A idéia destas ferramentas é o gerenciamento de ativos não somente durante o processo de engenharia, mas também durante a operação e manutenção até o descomissionamento das plantas. Muitas destas ferramentas PLM englobam o paradigma de orientação a objetos da Engenharia de Software, e baseadas neste paradigma, abordam a integração de dados entre os artefatos das várias disciplinas. Este trabalho apresenta o conceito de um artefato técnico reutilizável multidisciplinar, que foi a base para a elaboração de uma metodologia de engenharia de Domínio adaptada a ferramentas PLM, que se baseiam no paradigma de orientação a objetos. A metodologia proposta foi validada experimentalmente em um estudo de caso de uma Planta Modular de Produção (MPS – Modular Production System) em conjunto com a ferramenta PLM Comos da Siemens. Os resultados obtidos indicam a viabilidade da implementação da metodologia proposta em projetos na indústria, visando a redução de custo e tempo de desenvolvimento através do reuso de artefatos técnicos multidisciplinares em domínios com aplicações semelhantes. / Domain Engineering comes from the Software field and aims the increase of reuse to allow reduction of cost and time in the development of systems. The deployment of this methodology in automation systems (products and industrial plants) – in which more disciplines (mechanical, electrical, pneumatic, among others) are present and therefore differs from the Software engineering, that deals basically with the reuse of Software artifacts – has awakened the interest of some research institutes, like the IAS (Institute of Industrial Automation and Software Engineering of the University of Stuttgart), and will be analyzed during this work. The engineering of industrial plants is increasingly executed using the so called PLM Tools ("Plant or Production Lifecycle Management"), whose concept was originated from "Product Lifecycle Management", also abbreviated as PLM. The idea of these tools is to manage the assets not only in the engineering process, but also through operation and maintenance until the decommissioning of the industrial plants. Many of these PLM Tools support the object orientation principle from the Software engineering, and based upon this principle they address the integration of data from artifacts of the various disciplines. This work presents a concept for a multidisciplinary reusable technical artifact that was the base for the elaboration of an adapted DE Methodology for PLM Tools, in which the object oriented principle, is present. The presented ideas have been experimentally validated using as a case study a Modular Production System (MPS) together with the PLM Tool Comos from the company Siemens. The obtained results indicate a feasible implementation of the proposed methodology in the industry, aiming cost and time reduction through the reuse of multidisciplinary technical artifacts in domains with similar applications.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A perfilagem de colunas por raios gama (column gamma scan) é uma técnica nuclear empregada para solucionar problemas em equipamentos de processos industriais, nas refinarias e petroquímicas. Consiste na utilização de uma fonte selada e um detector de radiação [NaI(Tl)], obtendo-se o perfil de densidade unidimensional (1D) do equipamento. Nas últimas décadas, ocorreram algumas melhorias na técnica de perfilagem, tais como, na digitalização contínua das informações e nos sistemas de detecção da radiação (wireless). Novos aplicativos melhoraram a qualidade da apresentação dos resultados. Entretanto, a condição da técnica não mudou drasticamente, desde sua criação. Seu resultado é simplesmente um gráfico 1D da densidade média, em função da altura do equipamento industrial. A tecnologia inovadora proposta neste trabalho de Mestrado utiliza a reconstrução tomográfica industrial, via algoritmos iterativos derivados da ART (Algebraic Reconstruction Technique) e do MART (Multiplicative Algebraic Reconstruction Technique), para apresentar o resultado de perfilagem como uma imagem bidimensional (2D) da distribuição de densidade, ao invés de um gráfico 1D. Nitidamente, uma imagem 2D possui mais informações técnicas do equipamento em análise, permitindo um avanço na tecnologia de ensaios não destrutivos (END). Assim, muitos problemas operacionais não detectáveis em equipamentos de processos industriais podem ser descobertos e solucionados de forma on-line, usando-se o imageamento 2D. Esta tecnologia permitiu que um pedido de patente fosse depositado junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI). / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11132.pdf: 10371292 bytes, checksum: 1b7d4e1304d84398e9d2d5f40d72ea2b (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T11:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trindade_FernandaCasenoLima_M.pdf: 1160331 bytes, checksum: 8645597088992da29acb335423c8dbc4 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Sistemas industriais modernos são instalações bastante complexas com elevado grau de automatização e com capacidade de operar de forma isolada (ilhada) da rede elétrica após a ocorrência de contingências devido à utilização de geradores próprios compostos principalmente por máquinas síncronas e turbinas térmicas. Tais instalações, na presença de geradores, são denominadas genericamente como consumidores autoprodutores. Como muitos desses autoprodutores são conectados em redes de distribuição e subtransmissão de energia elétrica, tais consumidores estão sujeitos às normas técnicas requeridas por essas concessionárias. Assim, a desconexão da instalação industrial logo após a ocorrência de um ilhamento na rede de distribuição é um procedimento obrigatório. Imediatamente após a detecção do ilhamento pelo sistema de proteção da instalação industrial, a rede de distribuição e o sistema industrial são separados (isolados). Esta separação é realizada através da abertura do disjuntor instalado no lado de baixa tensão do transformador (lado do consumidor) que faz a conexão entre os dois sistemas. Então, a concessionária pode realizar os procedimentos necessários para reenergização da rede. Logo após a realização da separação dos sistemas, é necessário adotar uma série de medidas que garanta que o sistema industrial possa continuar operando isoladamente de forma adequada. Basicamente, três ações devem ser tomadas: (a) mudança do modo de operação do regulador de velocidade e do sistema de excitação dos geradores síncronos; (b) implementação do sistema de rejeição de carga e (c) alteração dos ajustes dos relés de sobrecorrente do sistema de proteção da rede industrial. Nesse contexto, o objetivo desta dissertação de mestrado é investigar tais procedimentos e propor metodologias de análise dessas questões previamente mencionadas de forma a obter um melhor entendimento do problema. Com o desenvolvimento dessas metodologias, objetiva-se que os estudos desses procedimentos automáticos possam ser realizados de forma mais eficiente e sistemática. / Abstract: Modern industrial systems are very sophisticated installations with a high number of automatic processes and capability of isolated (islanded) operation after contingences by using onsite generators composed mainly by synchronous machines and steam turbines. Such installations, in the presence of generators, are generically called autoproducers. Since many of these autoproducers are connected to electrical power distribution and subtransmission grids, they must respect the technical recommendations imposed by these utilities. As a consequence, the disconnection of these systems from the grid after islanding occurrence is a mandatory procedure. Soon after the islanding detection by the industrial protection system, the industry and the grid must be electrically separated (isolated) by opening the circuit breaker installed at the low voltage side of the interconnection transformer. Thus, after the separation, the utility can carry out the necessary technical procedures to restore the network. From the industrial system perspective, after the separation, it is necessary to take control actions to guarantee that the industrial system continues operating with quality and reliability. Basically, three actions must be taken: (a) change the operation mode of the speed governor and excitation system of the generators; (b) implement the load shedding system and (c) change the settings of the protection system overcurrent relays. In this context, the objective of this master thesis is to investigate these procedures and propose methods for analysis in order to obtain a better understanding of these issues. With this methodologies development, it is expected that new automatic proceedings can be achieved in a more efficient and systematic way. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O aproveitamento da palha do café por meio da conversão térmica apresenta-se com uma alternativa para o problema ambiental de descarte e queimadas a céu aberto, evitando a emissão dos gases poluentes na atmosfera, mais conhecidos como gases do efeito estufa (GEE), agregando valor aos resíduos. A palha do café, também conhecida como casca do café, foi utilizada in natura, e submetida à pirólise em reator de leito fixo, em escala laboratorial. Os experimentos foram realizados em sistema de bateladas, uma vez que o equipamento é totalmente fechado; a massa de palha do café utilizada foi de 54g e parâmetros como pressão de alimentação do gás de aquecimento (5,5 Kgf/cm2), taxa de aquecimento (20 °C/min), temperatura de operação do reator de pirólise (Tmáx = 708 0C) e rendimento gravimétrico tanto da fase sólida quanto da fase líquida, foram estudados definindo as melhores condições de controle do processo. Várias caracterizações utilizando as seguintes técnicas: análise imediata, análise elementar, análise térmica (TG/DTG e DSC) e GC/MS foram realizadas com a palha do café, para que fossem inferidos parâmetros de partida para a pirólise da biomassa. Os produtos sólido (cinzas), líquido (bio-óleo) e gasoso foram coletados avaliando-se os rendimentos e relacionando-os com os parâmetros previamente estabelecidos, sendo submetidos a análises com o objetivo de obter informações que possam contribuir para a sua melhor utilização. Quanto à caracterização dos produtos sólidos, os mesmos apresentaram alto poder calorífico, podendo ser utilizado como combustível. A fração liquida é composta basicamente de hidrocarbonetos oxigenados e aromáticos, caracterizando o bio-óleo como insumo para indústria química. O hidrogênio, objetivo deste trabalho, foi obtido em frações significativas e os resultados mostraram que a temperatura, bem como a taxa de aquecimento influem no rendimento do mesmo. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Thesis (D. Tech. (Electrical Engineering, Dept. of Process Control and Computer Systems))--Vaal University of Technology. / In recent years, industrial plant maintenance has changed dramatically. These changes are due to a considerable increase in the number and variety of physical plant assets, increased design complexity, new maintenance techniques and changing perspectives regarding on how to perform maintenance effectively. Managers at modern process plants are becoming increasingly aware of the extent to which equipment failure affects safety and the environment. Process plant personnel are limited in their ability to accurately and consistently evaluate the health of plant assets. Due to poor record keeping, maintenance staff often has little defence against aging equipment and asset failures. As a result companies have undertaken to implement planned equipment maintenance schedules and install new technology to allow for efficient tracking and analysing of equipment health across the board. The introduction of an integrated asset management solution is presented in this thesis. The integrated asset management solution will assist maintenance staff to cost-effectively predict the probability of asset failure prior to the occurrence of any actual plant incidents. The integrated solution documented in this thesis will be implemented at the Sasol Solvents site to enhance plant availability, maximum up time for all plant assets and plant safety. Strategic Asset Management Inc. (SAMI) uses the Operational Reliability Maturity Continuum model to improve profitability, efficiency and equipment reliability. The SAMI empirical model employs various stages to address improved performance and asset management and was used as a guideline to develop an integrated solution to optimise plant performance and profits. The integrated asset management solution, documented in this thesis, was developed with the intended function of bringing information from diverse plant based systems and field equipment to the maintenance personnel in an understandable interface so that the information can be used to improve the reliability and availability of all plant assets.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Irradiadores comerciais de grande porte são projetados para processarem grandes quantidades de produtos com altas doses, por exposição à radiação gama. A irradiação em escala industrial é efetuada de forma dinâmica, em que os produtos percorrem um caminho em torno de uma fonte de radiação, geralmente de 60Co, cuja atividade é da ordem de TBq a PBq (kCi a MCi). A dose será diretamente proporcional ao tempo transcorrido pelo material para percorrer este trajeto em torno da fonte. Entretanto, em algumas situações, principalmente para pesquisas ou processos de validação de clientes seguindo a norma ISO 11137, se faz necessário irradiar pequenas amostras com doses fracionadas na posição de irradiação estática. Nesta posição as amostras são colocadas dentro da sala de irradiação a uma distância fixa da fonte e as doses recebidas são determinadas utilizando-se dosímetros. Portanto, a dose somente será conhecida depois da irradiação, pela leitura dos mesmos. Entretanto, em irradiadores industriais, diferentes tipos de produtos com diferentes densidades atravessam o caminho entre a fonte e a posição de irradiação estática, onde estão as amostras. Conseqüentemente, a taxa de dose variará dependendo da densidade do produto, que está sendo irradiado dinamicamente. Uma metodologia adequada seria monitorar a dose recebida pelas amostras em tempo real, medindo a dose por meio de um detector de radiação, com uma melhor precisão e exatidão. Neste trabalho foi desenvolvida uma câmara de ionização cilíndrica de 0.9 cm3, para monitorar as altas doses recebidas por amostras em tempo real, na posição de irradiação estática de um irradiador gama de 60Co. Os gases de nitrogênio e de argônio a pressão de 10exp5 Pa (1 bar) foram utilizados para preencherem a câmara de ionização e determinar uma configuração de trabalho apropriada, para o detector ser utilizado em medidas de altas doses. Cabos de isolação mineral foram soldados diretamente ao corpo da câmara de ionização, para a transmissão do sinal gerado pelo detector até a eletrônica associada, distante cerca de 20 m. O sinal obtido foi cerca de 100 vezes maior do que o ruído de fundo. Este sistema dosimétrico foi testado em um irradiador gama de categoria I e na posição de irradiação estática de um irradiador de grande porte, em que diferentes taxas de dose foram obtidas utilizando materiais absorvedores. Foi encontrada uma boa linearidade do detector entre a dose e a carga, independentemente das diferentes taxas de dose. As incertezas de todas as curvas ficaram abaixo dos +/- 5 %, valor de incerteza máxima recomendada para um sistema dosimétrico de rotina. A câmara de ionização desenvolvida se mostrou adequada para ser utilizada como um dosímetro em tempo real, independente da degradação do espectro causada pela absorção dos fótons da fonte de 60Co, pelo material em irradiação dinâmica. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

[pt] Os modelos CAD de plantas industriais desempenham um papel importante no gerenciamento de projetos de engenharia. Apesar dos avanços do poder computacional nas últimas décadas, a renderização destes modelos continua sendo um desafio devido à sua complexidade e ao grande volume de dados. Diferentes áreas da computação obtiveram êxito ao adotar serviços na nuvem para processar dados massivos. Contudo, quando se trata de rendering na nuvem, ainda há uma deficiência destes serviços para modelos CAD. Neste trabalho, propomos uma arquitetura de rendering híbrido na nuvem para modelos CAD, dividindo a tarefa de renderização entre o cliente e servidor. Além da diminuição da sobrecarga do servidor, esta abordagem garante ao sistema maior resiliência a variações de latência da rede. Neste trabalho também é introduzido um algoritmo de seleção de carga de trabalho baseada em metaheurística para determinar o conjunto de objetos a ser desenhado no lado do cliente. Nossos resultados demonstram que a metodologia proposta permite a visualização eficiente de modelos CAD massivos mesmo em condições adversas, como clientes com dispositivos limitados e latência alta na conexão. Por fim, discutimos as oportunidades de pesquisa restantes para renderização em nuvem, abrindo caminhos para melhorias futuras. / [en] Industrial-plant CAD models play an important role in engineering project management. Despite the advances in computing power in past decades, rendering these models remains challenging due to their complexity and large data volume. Different areas of computing have succeeded in adopting cloud services to process massive data. However, when it comes to cloud rendering, there is still a lack of cloud rendering services for CAD models. In this paper, we propose a hybrid cloud rendering architecture for CAD models, dividing the rendering task between client and server. In addition to reducing server overhead, this approach affords greater resilience to the system against variations of network latency. Finally, this work also introduces a metaheuristic-based workload selection algorithm to determine the set of objects to be drawn on the client side. Our results demonstrate that the proposed methodology allows efficient visualization of massive CAD models even under adverse conditions such as clients with limited devices and high connection latency. Lastly, we discuss remaining research opportunities for cloud rendering, opening avenues for future improvements.