Manufacturing companies are facing many challenges with globalisation, changing customer demands and technology development. In order to stay competitive, manufacturing companies have to constantly develop their processes and products, and at the same time generating innovations to meet future demands. This increasing demand for development is shifting the generation of innovations from single units to collaboration within the whole organisation. Technology roadmap is a strategic management tool to help organisations map the future and identify potential products and technology, determining needed resource allocations to meet future demands. Research regarding Technology roadmaps has previously been associated with exploratory innovations and development, not mentioning or discussing the use of it for exploitative development. This study will investigate Technology roadmaps for exploitative development, based on a single case study in a large high technology manufacturing company.  The results shows that manufacturing units have troubles with deciding appropriate detailed level in the map, and the purpose for exploitative development to illustrating what needs to be done in order to meet future demands, rather on aligning product development with long term business strategy that is associated with exploratory development. The findings from this study put the theoretical implications for Technology roadmap in a new categorization of Exploitative development and the need of research regarding different hierarchical roadmaps within an organisation. Practical implications from the study are highlighting challenges and purposes for exploitative development units to adapt and use technology roadmaps, and that there are major differences between exploratory development and exploitative development with designing and purpose of the technology roadmap.

Dois exemplos de combustíveis renováveis em uso atualmente são bioetanol e biodiesel. Novas alternativas de combustíveis incluem etanol celulósico e biobutanol. Estes apresentam vantagens pois contribuem para uma melhor produtividade e otimização do uso de biomassa. Possuem ainda boas propriedades que garantem o bom desempenho como combustíveis. A pesquisa e interesse industrial têm crescido sobre o biobutanol, com melhorias no processo tradicional de fermentação ABE (Acetona-Butanol-Etanol), desenvolvimento de novos microorganismos para aumentar o rendimento e técnicas de separação para isolar o solvente do meio fermentativo. Algumas companhias anunciaram planos para a introdução de biobutanol em misturas com gasolina no mercado norte-americano. O interesse por biobutanol no Brasil como combustível ainda é limitado, pois a infraestrutura de comercialização já é adaptada ao uso de bioetanol, e a maior parte da frota de carros circulante utiliza motores adaptados ao uso do bioetanol. A cana-de-açúcar pode ser utilizada como matéria prima no processo produtivo do biobutanol, capacitando o Brasil a tornar-se um importante exportador para suprir o biobutanol para outros países. Em curto prazo, o biobutanol poderá ser produzido no Brasil para substituir o petro-butanol como solvente em aplicações industriais ou para o mercado de exportação como combustível. O presente trabalho propõe o uso da técnica technology roadmapping para o planejamento estratégico do desenvolvimento do biobutanol, alinhando os objetivos de longo prazo com os recursos, linhas de financiamento e prioridades para atender as necessidades do processo de desenvolvimento. / Two examples of renewable fuels in use today are bioethanol and biodiesel. New alternatives on biofuels include cellulosic ethanol and biobutanol. They present several advantages over the conventional biofuels, either in terms of better productivity and optimization of the use of biomass, as well as higher performance attributes. The research and industrial interest has grown on biobutanol, with improvements on the traditional ABE fermentation process, on the development of new microorganism strains to improve yield, and separation techniques to isolate the solvent. Companies have announced plans for the introduction of biobutanol in blends with gasoline in the north-american market. The interest on biobutanol as a fuel in Brazil is still limited, since the infrastructure is tailored to bioethanol already, and most of the car fleet uses engines adapted to this fuel. Sugar cane can be used as a potential feedstock in the butanol production process, enabling Brazil to become a key exporter to supply biobutanol to other countries. For the short future biobutanol will be produced in Brazil to replace petro-butanol as a solvent in industrial applications only, or for the export market as a fuel. This work proposes the use of technology roadmapping as a technique for long term strategic planning of the biobutanol development, aligning long term goals with the resources, funding, and priorities to fulfill the needs in the development process.

Dois exemplos de combustíveis renováveis em uso atualmente são bioetanol e biodiesel. Novas alternativas de combustíveis incluem etanol celulósico e biobutanol. Estes apresentam vantagens pois contribuem para uma melhor produtividade e otimização do uso de biomassa. Possuem ainda boas propriedades que garantem o bom desempenho como combustíveis. A pesquisa e interesse industrial têm crescido sobre o biobutanol, com melhorias no processo tradicional de fermentação ABE (Acetona-Butanol-Etanol), desenvolvimento de novos microorganismos para aumentar o rendimento e técnicas de separação para isolar o solvente do meio fermentativo. Algumas companhias anunciaram planos para a introdução de biobutanol em misturas com gasolina no mercado norte-americano. O interesse por biobutanol no Brasil como combustível ainda é limitado, pois a infraestrutura de comercialização já é adaptada ao uso de bioetanol, e a maior parte da frota de carros circulante utiliza motores adaptados ao uso do bioetanol. A cana-de-açúcar pode ser utilizada como matéria prima no processo produtivo do biobutanol, capacitando o Brasil a tornar-se um importante exportador para suprir o biobutanol para outros países. Em curto prazo, o biobutanol poderá ser produzido no Brasil para substituir o petro-butanol como solvente em aplicações industriais ou para o mercado de exportação como combustível. O presente trabalho propõe o uso da técnica technology roadmapping para o planejamento estratégico do desenvolvimento do biobutanol, alinhando os objetivos de longo prazo com os recursos, linhas de financiamento e prioridades para atender as necessidades do processo de desenvolvimento. / Two examples of renewable fuels in use today are bioethanol and biodiesel. New alternatives on biofuels include cellulosic ethanol and biobutanol. They present several advantages over the conventional biofuels, either in terms of better productivity and optimization of the use of biomass, as well as higher performance attributes. The research and industrial interest has grown on biobutanol, with improvements on the traditional ABE fermentation process, on the development of new microorganism strains to improve yield, and separation techniques to isolate the solvent. Companies have announced plans for the introduction of biobutanol in blends with gasoline in the north-american market. The interest on biobutanol as a fuel in Brazil is still limited, since the infrastructure is tailored to bioethanol already, and most of the car fleet uses engines adapted to this fuel. Sugar cane can be used as a potential feedstock in the butanol production process, enabling Brazil to become a key exporter to supply biobutanol to other countries. For the short future biobutanol will be produced in Brazil to replace petro-butanol as a solvent in industrial applications only, or for the export market as a fuel. This work proposes the use of technology roadmapping as a technique for long term strategic planning of the biobutanol development, aligning long term goals with the resources, funding, and priorities to fulfill the needs in the development process.

Crowd simulation is used for many applications including (but not limited to) videogames, building planning, training simulators, and various virtual environment applications. Particularly, crowd simulation is most useful for when real life practices wouldn't be practical such as repetitively evacuating a building, testing the crowd flow for various building blue prints, placing law enforcers in actual crowd suppression circumstances, etc. In our work, we approach the fidelity to scalability problem of crowd simulation from two angles, a programmability angle, and a scalability angle, by creating new methodology building off of a struct of arrays approach and transforming it into an Object Oriented Struct of Arrays approach. While the design pattern itself is applied to crowd simulation in our work, the application of crowd simulation exemplifies the variety of applications for which the design pattern can be used. / Master of Science

A dinâmica do mundo moderno em que a competitividade é a palavra de ordem tem forçado as organizações a se estruturarem no sentido de elaborar Planos Estratégicos de Tecnologia que contemplem a criação de projetos de pesquisa e inovação no curto, médio e longo prazos. Nesse contexto, cabe ao Gestor de Tecnologia administrar e alocar os recursos financeiros limitados da organização em iniciativas que proporcionem oportunidades de introduzir no mercado inovações que agreguem valor seja em termos financeiros, seja para a sustentabilidade e imagem da empresa. No passado, os Planos Estratégicos de Tecnologia baseados na experiência e na intuição dos Gestores de Tecnologia e da Alta Administração das empresas produziram bons resultados, porém em mercados dinâmicos e interconectados globalmente não há margem para erros, sob pena de comprometer a continuidade do negócio. Faz-se necessário utilizar metodologias que permitam ao Gestor de Tecnologia ponderar os riscos e as possibilidades de sucesso na implementação de programas de Inovação Tecnológica e foi essa reflexão que impeliu este autor a estabelecer os seguintes objetivos para este projeto de pesquisa: a) Identificar e aplicar uma metodologia de análise e prospecção tecnológica utilizando um conjunto de ferramentas tais como Análise Morfológica, Método Delphi, Matrizes de Decisão e \'Technological Roadmapping\' que permitam a elaboração de um Mapa Tecnológico (roadmap) aplicado a um escopo tecnológico específico e que também sirvam como um roteiro de trabalho para outros ramos da tecnologia; b) Apresentar ao leitor as lições aprendidas (acertos e erros) no processo de pesquisa bem como recomendações para o uso dessas técnicas e sugestões para estudos futuros. Escolheu-se como tema desta pesquisa-ação um produto específico da empresa Magneti Marelli Cofap, na qual o autor deste trabalho exerce a função de Gestor de Inovação, a saber, o Amortecedor Estrutural. A composição das Metodologias acima gerou um rico acervo de dados que, com a aplicação da metodologia implementada, gerou um roadmap tecnológico para redução de peso no amortecedor estrutural. Apresentaram-se também os acertos e erros observados no processo de pesquisa, bem como sugestões de melhoria para estudos futuros, que se constitui de material com grande valor acadêmico e gerencial, uma vez que a metodologia desenvolvida pode ser aplicada integral ou parcialmente em qualquer campo da tecnologia. / Modern world dynamics in which competitivity is the key word has forced organizations to structure themselves in a way to elaborate Strategic Technology Plans which consider the creation of research and innovation projects in short, medium and long terms. In this context it is up to Technology Manager to administrate and allocate the organization\'s limited financial resources in initiatives which enable opportunities to introduce innovations in the market which could add value either in financial terms and or for sustainability and Company\'s image. In the past Technology Strategic Plans which were based on Innovation Managers and Top Administration experience and intuition have produced good results, but in dynamic and globally interconnected markets there is no margin for mistakes under the penalty to compromise business continuity. There is a need to use Methodologies which enable the Technology Manager to balance the risks and success possibilities when implementing Technology Innovation programs and this reflection impelled the author to establish the following objectives for this research: a) Identify and apply Technological and Forecast analysis methodologies using a range of tools like Morphological Analysis, Delphi Method, Decision Matrix and Technological Road mapping which could allow the elaboration of Technological Roadmap applied to a specific technological scope and that could serve as well as a work routine for other technology branches.; b) Show to the reader the lessons learned in this research\'s process (right points and mistakes) as well as recommendations for this techniques use and suggestions for future studies. A specific product from Magneti Marelli in which this research\'s author works as Innovation Manager has been chosen as a theme for this action researches, that is, the Strut. The abovementioned methodologies composition has generated a rich data bank. The methodology implementation over these data generated a Technological Roadmap aiming to reduce weight in Struts. The right points and mistakes observed during research process have been shown as well suggestions for future studies. This is considered a material with a great academic and managerial value since the developed methodology can be applied total or partially in any technology field.

A dinâmica do mundo moderno em que a competitividade é a palavra de ordem tem forçado as organizações a se estruturarem no sentido de elaborar Planos Estratégicos de Tecnologia que contemplem a criação de projetos de pesquisa e inovação no curto, médio e longo prazos. Nesse contexto, cabe ao Gestor de Tecnologia administrar e alocar os recursos financeiros limitados da organização em iniciativas que proporcionem oportunidades de introduzir no mercado inovações que agreguem valor seja em termos financeiros, seja para a sustentabilidade e imagem da empresa. No passado, os Planos Estratégicos de Tecnologia baseados na experiência e na intuição dos Gestores de Tecnologia e da Alta Administração das empresas produziram bons resultados, porém em mercados dinâmicos e interconectados globalmente não há margem para erros, sob pena de comprometer a continuidade do negócio. Faz-se necessário utilizar metodologias que permitam ao Gestor de Tecnologia ponderar os riscos e as possibilidades de sucesso na implementação de programas de Inovação Tecnológica e foi essa reflexão que impeliu este autor a estabelecer os seguintes objetivos para este projeto de pesquisa: a) Identificar e aplicar uma metodologia de análise e prospecção tecnológica utilizando um conjunto de ferramentas tais como Análise Morfológica, Método Delphi, Matrizes de Decisão e \'Technological Roadmapping\' que permitam a elaboração de um Mapa Tecnológico (roadmap) aplicado a um escopo tecnológico específico e que também sirvam como um roteiro de trabalho para outros ramos da tecnologia; b) Apresentar ao leitor as lições aprendidas (acertos e erros) no processo de pesquisa bem como recomendações para o uso dessas técnicas e sugestões para estudos futuros. Escolheu-se como tema desta pesquisa-ação um produto específico da empresa Magneti Marelli Cofap, na qual o autor deste trabalho exerce a função de Gestor de Inovação, a saber, o Amortecedor Estrutural. A composição das Metodologias acima gerou um rico acervo de dados que, com a aplicação da metodologia implementada, gerou um roadmap tecnológico para redução de peso no amortecedor estrutural. Apresentaram-se também os acertos e erros observados no processo de pesquisa, bem como sugestões de melhoria para estudos futuros, que se constitui de material com grande valor acadêmico e gerencial, uma vez que a metodologia desenvolvida pode ser aplicada integral ou parcialmente em qualquer campo da tecnologia. / Modern world dynamics in which competitivity is the key word has forced organizations to structure themselves in a way to elaborate Strategic Technology Plans which consider the creation of research and innovation projects in short, medium and long terms. In this context it is up to Technology Manager to administrate and allocate the organization\'s limited financial resources in initiatives which enable opportunities to introduce innovations in the market which could add value either in financial terms and or for sustainability and Company\'s image. In the past Technology Strategic Plans which were based on Innovation Managers and Top Administration experience and intuition have produced good results, but in dynamic and globally interconnected markets there is no margin for mistakes under the penalty to compromise business continuity. There is a need to use Methodologies which enable the Technology Manager to balance the risks and success possibilities when implementing Technology Innovation programs and this reflection impelled the author to establish the following objectives for this research: a) Identify and apply Technological and Forecast analysis methodologies using a range of tools like Morphological Analysis, Delphi Method, Decision Matrix and Technological Road mapping which could allow the elaboration of Technological Roadmap applied to a specific technological scope and that could serve as well as a work routine for other technology branches.; b) Show to the reader the lessons learned in this research\'s process (right points and mistakes) as well as recommendations for this techniques use and suggestions for future studies. A specific product from Magneti Marelli in which this research\'s author works as Innovation Manager has been chosen as a theme for this action researches, that is, the Strut. The abovementioned methodologies composition has generated a rich data bank. The methodology implementation over these data generated a Technological Roadmap aiming to reduce weight in Struts. The right points and mistakes observed during research process have been shown as well suggestions for future studies. This is considered a material with a great academic and managerial value since the developed methodology can be applied total or partially in any technology field.

O presente trabalho visa propor metodologia inovadora e abrangente que permita a avaliação sistêmica das diversas funcionalidades envolvidas no conceito de Redes Elétricas Inteligentes Smart Grids - (REI). Tal metodologia possibilita a avaliação de políticas de implementação destas funcionalidades de acordo com as características atuais das empresas, tendo como balizador central o benefício social fundamentado na visão dicotômica entre Concessionária e Consumidor. A metodologia proposta parte de modelagem inovadora de representação da rede e das funcionalidades emergentes de REIs, culminando em modelo de otimização que visa propor roadmaps tecnológicos fundamentados em avaliações de custos e benefícios de implantação. A importância das contribuições contidas na presente tese reside no fato de que o conceito de REI vem ganhando destaque nos cenários nacional e internacional, sendo apontado por especialistas do mundo todo como uma possível quebra de paradigma no setor elétrico. O referido conceito traz consigo uma série de funcionalidades e novas formas de integração e relacionamento entre os diversos agentes do setor. Tais funcionalidades necessitam de conceituação clara e objetiva, assim como metodologias de análise dos benefícios e dos custos decorrentes de sua aplicação nos respectivos segmentos do sistema de distribuição. Funcionalidades de REIs impactam tanto os processos de gestão do sistema de distribuição como os procedimentos de planejamento, operação e engenharia, além de permitirem ao consumidor, com possível papel adicional de produtor, maior gerência sobre seu consumo de energia. Diante de um cenário com diversos agentes, com alternância de papéis e com intensa interação entre si, somado às funcionalidades sistêmicas e de rede propiciadas pelos avanços tecnológicos crescentes, é fundamental uma análise global que estabeleça políticas ótimas de implantação das funcionalidades de REI, buscando a maximização do benefício social associado. Destarte, o produto principal desta tese, qual seja o modelo de proposição de plano ótimo de implantação de funcionalidades de REI, considerando os custos de implantação e os benefícios associados, não só ao setor elétrico, mas à sociedade como um todo, consiste em ferramenta valiosa para o planejamento de empresas concessionárias de distribuição na definição de roadmaps tecnológicos. Além disso, tal ferramenta permitirá a realização de estudos nacionais que fundamentem o balizamento de políticas públicas para o tema. / This thesis proposes an innovative and comprehensive methodology that allows the systematic evaluation of various functionalities involved in the concept of Smart Grids. Such methodology enables the proposition and evaluation of different policies for the implementation of smart grid functionalities according to the current characteristics of the utilities. Furthermore, the methodology is basically centered on the social benefits that consider a dichotomy view regarding Utility and Customer. This methodology considers an innovative model for network representation and Smart Grid emerging functionalities. Based on that, it leads to an optimization model that produces technologic roadmaps that take into account the evaluation of costs and benefits for the policies implementation. The importance of the contributions in this thesis lay in the fact that the concept of smart grids has been gaining attention in the national and international scenes, being pointed out by experts around the world as a possible paradigm break for the electricity sector. This concept brings a number of functionalities and new forms of integration and relationships amongst the various agents. These functionalities require clear and objective concepts, as well as methods for cost-benefit analysis regarding their implementation on the various segments of the distribution system. Smart grid functionalities impact most of the management processes in a distribution company as well as planning, operation and engineering procedures. Besides that customers are enabled to better manage their energy consumption, especially when playing the role of producers as well. Facing a scenario with several agents playing different roles with intense interaction, as well as systemic functionalities propitiated by advances in technology, one should devise a global analysis in order to establish optimal policies to implement Smart Grid functionalities, pursuing maximization of associated social benefits. In such a context, the main product of this thesis is an innovative model that produces optimal cost effective plans regarding the deployment of Smart Grid functionalities. Such a product is to be applied not only in the electricity sector but in society as a whole, consisting in a valuable planning tool for distribution utilities to define technological roadmaps as well as countrywide studies for the proposition of new public policies for smart grid implementation.

Managing energy demand is essential to energy security and climate change mitigation. The industrial sector accounts for over a fifth of UK primary energy demand and greenhouse gas emissions. Energy intensive industry is uniquely restricted in the way it uses energy and emits greenhouse gasses. In this thesis, the potential of radical measures to achieve significant energy demand reduction and emissions abatement in UK energy intensive industry is assessed. Adopted is a multidisciplinary approach combining thermodynamic and techno-economic analysis techniques. Bottom-up assessments are applied to key energy intensive sectors of industry to capture the diverse and interactive array of technological characteristics invisible from a top-down perspective. Detailed projection models are built to design and analyse technology roadmaps for the sectors out to 2050. In an illustrative roadmap assessment, the technological pathways of radical process transition and carbon sequestration were each shown to achieve about 80% abatement in 2050 from 1990 emissions levels. Radical process transition achieved greater abatement before 2030 and this was reflected in lower cumulative emissions over the full period. Higher risk is associated with carbon sequestration from its reliance on timely access to CO2 transport and storage technology to compensate for lower short-medium term abatement. Although, combining carbon sequestration with high levels of biomass combustion indicated the largest potential abatement to 2050. Abatement economics in the iron and steel sector are notably sensitive to resource costs and the carbon trading price. The carbon trading price influences relative production costs in favour of higher abating pathways, but increases absolute costs. This signals the need for supportive policy measures that accelerate technology development and deployment while mitigating the risk of the carbon trading price to competitiveness. Some carbon capture technologies reduce relative production cost even in the absence of a carbon price, but this excludes the cost of CO2 transport and storage. Meanwhile, radical process transition pathways have a higher dependence on the future prices of natural gas, electricity, and scrap. Future work should focus on expanding the economic appraisal to other sectors and to indirect costs, as well as incorporating wider material efficiency strategies and running different future scenarios.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-03-23T19:28:34Z No. of bitstreams: 1 Secundino Luis Henrique Corcini Neto.pdf: 3324246 bytes, checksum: 5f28e0d55faf56efbf1b7544312b6ee5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-23T19:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Secundino Luis Henrique Corcini Neto.pdf: 3324246 bytes, checksum: 5f28e0d55faf56efbf1b7544312b6ee5 (MD5) Previous issue date: 2010-09-24 / Nenhuma / Esta pesquisa apresenta na forma de um roadmap, um roteiro para as organizações que desejam caminhar no sentido da implantação da abordagem do Pensamento Sistêmico em sua gestão. Este trabalho foi elaborado a partir de três pilares: i) estudo de um referencial teórico nacional e internacional sobre o tema; ii) realização de um estudo de caso na empresa Samarco S/A, a qual possui dez anos de experiência com o Pensamento Sistêmico e iii) contribuições de um especialista com publicações e vivência em aplicação do método sistêmico. O fruto deste trabalho de pesquisa materializa-se na forma de um roadmap, onde são apresentados os principais pontos a serem considerados no processo de implantação do Pensamento Sistêmico como uma abordagem associada à gestão da organização. A estrutura do roadmap é constituída por um conjunto de etapas distribuídas em três grandes processos: preparando, operacionalizando e comunicando. Também são apresentados os principais fatores críticos de sucesso e de insucesso que podem aumentar ou mitigar o sucesso desta implantação. Assim, este trabalho enfoca a implantação do Pensamento Sistêmico através de um roadmap e não a aplicação do mesmo através de um método sistêmico. / This research appears in the form of a roadmap, a guide for organizations that want to move towards the implementation of the Systems Thinking approach in its management. This work has been based on three pillars: i) theoretical study of a nationally and internationally on the topict, ii) completion of a case study in the company Samarco S/A, which has ten years experience with Systems Thinking and iii ) contributions from a specialist with experience in publications and application of the systemic method. The fruit of this research materializes in the form of a roadmap, which are the main points to consider in the process of implementation of systems thinking as an approach associated with management. The structure of the roadmap consists of a set of steps divided into three main processes: preparing, communicating and operationalizing. Also presented are the main critical success factors and failures that may enhance or mitigate the success of this deployment. This study focuses on the deployment of systems thinking through a roadmap and not applying the same through a systemic approach.

O presente trabalho visa propor metodologia inovadora e abrangente que permita a avaliação sistêmica das diversas funcionalidades envolvidas no conceito de Redes Elétricas Inteligentes Smart Grids - (REI). Tal metodologia possibilita a avaliação de políticas de implementação destas funcionalidades de acordo com as características atuais das empresas, tendo como balizador central o benefício social fundamentado na visão dicotômica entre Concessionária e Consumidor. A metodologia proposta parte de modelagem inovadora de representação da rede e das funcionalidades emergentes de REIs, culminando em modelo de otimização que visa propor roadmaps tecnológicos fundamentados em avaliações de custos e benefícios de implantação. A importância das contribuições contidas na presente tese reside no fato de que o conceito de REI vem ganhando destaque nos cenários nacional e internacional, sendo apontado por especialistas do mundo todo como uma possível quebra de paradigma no setor elétrico. O referido conceito traz consigo uma série de funcionalidades e novas formas de integração e relacionamento entre os diversos agentes do setor. Tais funcionalidades necessitam de conceituação clara e objetiva, assim como metodologias de análise dos benefícios e dos custos decorrentes de sua aplicação nos respectivos segmentos do sistema de distribuição. Funcionalidades de REIs impactam tanto os processos de gestão do sistema de distribuição como os procedimentos de planejamento, operação e engenharia, além de permitirem ao consumidor, com possível papel adicional de produtor, maior gerência sobre seu consumo de energia. Diante de um cenário com diversos agentes, com alternância de papéis e com intensa interação entre si, somado às funcionalidades sistêmicas e de rede propiciadas pelos avanços tecnológicos crescentes, é fundamental uma análise global que estabeleça políticas ótimas de implantação das funcionalidades de REI, buscando a maximização do benefício social associado. Destarte, o produto principal desta tese, qual seja o modelo de proposição de plano ótimo de implantação de funcionalidades de REI, considerando os custos de implantação e os benefícios associados, não só ao setor elétrico, mas à sociedade como um todo, consiste em ferramenta valiosa para o planejamento de empresas concessionárias de distribuição na definição de roadmaps tecnológicos. Além disso, tal ferramenta permitirá a realização de estudos nacionais que fundamentem o balizamento de políticas públicas para o tema. / This thesis proposes an innovative and comprehensive methodology that allows the systematic evaluation of various functionalities involved in the concept of Smart Grids. Such methodology enables the proposition and evaluation of different policies for the implementation of smart grid functionalities according to the current characteristics of the utilities. Furthermore, the methodology is basically centered on the social benefits that consider a dichotomy view regarding Utility and Customer. This methodology considers an innovative model for network representation and Smart Grid emerging functionalities. Based on that, it leads to an optimization model that produces technologic roadmaps that take into account the evaluation of costs and benefits for the policies implementation. The importance of the contributions in this thesis lay in the fact that the concept of smart grids has been gaining attention in the national and international scenes, being pointed out by experts around the world as a possible paradigm break for the electricity sector. This concept brings a number of functionalities and new forms of integration and relationships amongst the various agents. These functionalities require clear and objective concepts, as well as methods for cost-benefit analysis regarding their implementation on the various segments of the distribution system. Smart grid functionalities impact most of the management processes in a distribution company as well as planning, operation and engineering procedures. Besides that customers are enabled to better manage their energy consumption, especially when playing the role of producers as well. Facing a scenario with several agents playing different roles with intense interaction, as well as systemic functionalities propitiated by advances in technology, one should devise a global analysis in order to establish optimal policies to implement Smart Grid functionalities, pursuing maximization of associated social benefits. In such a context, the main product of this thesis is an innovative model that produces optimal cost effective plans regarding the deployment of Smart Grid functionalities. Such a product is to be applied not only in the electricity sector but in society as a whole, consisting in a valuable planning tool for distribution utilities to define technological roadmaps as well as countrywide studies for the proposition of new public policies for smart grid implementation.