Submitted by Victor Hugo Albuquerque Rizzo (victor.rizzo@ufpe.br) on 2015-04-14T14:28:45Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Ermes Ferreira Costa Neto.pdf: 5877239 bytes, checksum: 02e51ce9efdcb44a4c4383222cdd1517 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-14T14:28:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Ermes Ferreira Costa Neto.pdf: 5877239 bytes, checksum: 02e51ce9efdcb44a4c4383222cdd1517 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / As mudanças atuais nas técnicas de produção impõem a necessidade de flexibilidade dos sistemas de manufatura, que permitam aumento da produção e variedade de produtos, sem perda de qualidade. Um ambiente favorável à aplicação de célula de manufatura robotizada (CMR). Entretanto, as empresas estão encontrando dificuldades no seu projeto e operação devido ao alto grau complexidade que exige um grande esforço financeiro e intelectual, no caso particular da CMR, o uso de robôs ainda exige a necessidade de exatidão e capacidade de repetitividade nos movimentos. O objetivo deste trabalho é apresentar uma abordagem sistemática para o projeto de sistema modular por meio do uso de diferentes técnicas, utilizando um formalismo básico, baseado em autômato. Para automatizar os processos de fabricação pela aplicação de CMR de uma forma rápida, evitando a migração de erro entre as fases de projeto e que permita a programação no nível de tarefas. Serão utilizados as técnicas de modelo espiral de engenharia de requisitos, diagrama IDEF0, teoria de controle supervisório (TCS) e sistema supervisório modular local (SML), verificação de modelos e a ferramenta state diagram do ambiente computacional LabVIEW™, que é utilizado como plataforma de programação, integração das diversas arquiteturas e geração de uma interface de operação. Este método foi aplicado no projeto de uma CMR para seleção e movimentação de quatro diferentes peças. Os resultados mostram sua utilidade em aplicações industriais reais, reduzindo o custo e diminuindo o tempo de desenvolvimento no processo de concepção.

Diversos trabalhos relacionados ao desenvolvimento de dispositivos robóticos biomecatrônicos estão sendo realizados em vários laboratórios no mundo. Apesar desta crescente tendência, devido a uma falta de padronização nas tecnologias utilizadas, em especial no sistema de sensoriamento e controle, há uma grande divergência nos sistemas resultantes. De forma a se conseguir atender os requisitos dos projetos, muito tempo é despendido no desenvolvimento de sistemas de sensoriamento e controle dedicados. Dentro deste cenário, neste trabalho foi projetado e implementado um sistema de sensoriamento e controle modular específico para sistemas robóticos. Este foi desenvolvido de forma a poder ser utilizado em diversos projetos reduzindo o esforço para a sua implementação. O referido sistema foi dividido em três módulos: Processador Central, Nós e Rede de Comunicação. Foi dada uma especial atenção no aspecto relacionado à comunicação por ser um fator-chave para se conseguir manter compatibilidade entre diferentes sistemas. Uma rede de comunicação denominada R-Bone foi desenvolvida pelo fato de que os sistemas existentes não atendem aos requisitos propostos. Uma descrição conceitual do sistema projetado é apresentada e a sua implementação detalhada. Todos os aspectos técnicos relevantes foram descritos de forma a facilitar a sua replicação por outros grupos. Um driver para sistema operacional Linux foi desenvolvido em conjunto com uma camada de abstração para simplificar o seu uso. Os testes realizados demonstraram que o sistema desenvolvido atende os requisitos propostos, mantendo uma condição de estabilidade adequada em seu tempo de resposta, baixa latência e pouca defasagem entre os sinais coletados pelos sensores. De forma a contribuir para uma possível padronização dos sistemas utilizados na área, todos os arquivos e informações relevantes para a replicação do sistema proposto foram disponibilizados sob a licença GNU LGPL em um servidor SVN. / Several works related to the development of biomechatronic robotic systems are being taken in several laboratories around the world. Despite this increasing trend, due to a lack of standardization in the used technologies, in special related to the control and sensing system, there is a wide divergence in the resulting system. In order to meet the project requirements, a lot of time is spent in the development of a custom control and sensing system. In this scenario, a modular sensing and control system specifically designed to be used in robotic systems, was designed and implemented. The last was developed in order to be used in several projects, thus reducing the effort spent on its implementation. This system was divided into three modules: Central Processor, Nodes and Communication Network. A special attention was given to the aspects related to the communication as it is the key-factor to keep compatibility among different systems. A communication network named R-Bone was developed, and its implementation was detailed. All the relevant technical aspects were described in order to facilitate its replication by other groups. A driver for the Linux operating system was developed in conjunction with an abstraction layer to simplify its use. The tests demonstrated that the system meets the proposed requirements, keeping a proper stability condition in the response time, low latency and little skew between the signals collected by the sensors. In order to contribute to a possible standardization of the systems used in the biomechatronics field, all the files with relevant information to make possible the replication of the proposed system were made available under the GNU LGPL license in a SVN server.

Diversos trabalhos relacionados ao desenvolvimento de dispositivos robóticos biomecatrônicos estão sendo realizados em vários laboratórios no mundo. Apesar desta crescente tendência, devido a uma falta de padronização nas tecnologias utilizadas, em especial no sistema de sensoriamento e controle, há uma grande divergência nos sistemas resultantes. De forma a se conseguir atender os requisitos dos projetos, muito tempo é despendido no desenvolvimento de sistemas de sensoriamento e controle dedicados. Dentro deste cenário, neste trabalho foi projetado e implementado um sistema de sensoriamento e controle modular específico para sistemas robóticos. Este foi desenvolvido de forma a poder ser utilizado em diversos projetos reduzindo o esforço para a sua implementação. O referido sistema foi dividido em três módulos: Processador Central, Nós e Rede de Comunicação. Foi dada uma especial atenção no aspecto relacionado à comunicação por ser um fator-chave para se conseguir manter compatibilidade entre diferentes sistemas. Uma rede de comunicação denominada R-Bone foi desenvolvida pelo fato de que os sistemas existentes não atendem aos requisitos propostos. Uma descrição conceitual do sistema projetado é apresentada e a sua implementação detalhada. Todos os aspectos técnicos relevantes foram descritos de forma a facilitar a sua replicação por outros grupos. Um driver para sistema operacional Linux foi desenvolvido em conjunto com uma camada de abstração para simplificar o seu uso. Os testes realizados demonstraram que o sistema desenvolvido atende os requisitos propostos, mantendo uma condição de estabilidade adequada em seu tempo de resposta, baixa latência e pouca defasagem entre os sinais coletados pelos sensores. De forma a contribuir para uma possível padronização dos sistemas utilizados na área, todos os arquivos e informações relevantes para a replicação do sistema proposto foram disponibilizados sob a licença GNU LGPL em um servidor SVN. / Several works related to the development of biomechatronic robotic systems are being taken in several laboratories around the world. Despite this increasing trend, due to a lack of standardization in the used technologies, in special related to the control and sensing system, there is a wide divergence in the resulting system. In order to meet the project requirements, a lot of time is spent in the development of a custom control and sensing system. In this scenario, a modular sensing and control system specifically designed to be used in robotic systems, was designed and implemented. The last was developed in order to be used in several projects, thus reducing the effort spent on its implementation. This system was divided into three modules: Central Processor, Nodes and Communication Network. A special attention was given to the aspects related to the communication as it is the key-factor to keep compatibility among different systems. A communication network named R-Bone was developed, and its implementation was detailed. All the relevant technical aspects were described in order to facilitate its replication by other groups. A driver for the Linux operating system was developed in conjunction with an abstraction layer to simplify its use. The tests demonstrated that the system meets the proposed requirements, keeping a proper stability condition in the response time, low latency and little skew between the signals collected by the sensors. In order to contribute to a possible standardization of the systems used in the biomechatronics field, all the files with relevant information to make possible the replication of the proposed system were made available under the GNU LGPL license in a SVN server.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-23T13:11:43Z No. of bitstreams: 1 DissMEP.pdf: 18309308 bytes, checksum: a10a6c45475f6c502beb10e59d62743a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-26T20:38:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMEP.pdf: 18309308 bytes, checksum: a10a6c45475f6c502beb10e59d62743a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-26T20:38:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMEP.pdf: 18309308 bytes, checksum: a10a6c45475f6c502beb10e59d62743a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-26T20:38:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMEP.pdf: 18309308 bytes, checksum: a10a6c45475f6c502beb10e59d62743a (MD5) Previous issue date: 2015-04-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / In the context of Construction, the constructive structural system is responsable for considerable parcel of the construction performance after its occupation. First, this research uses a theoretical boarding within a bibliographical revision about concepts of industrialized construction, approaching the current technician scene in Brazil, and confronting some of the main industrialized technologies available today in the segment of construction. Then, it is tried to demonstrated the technique viability of constructive and structural steel system through the development of a module that could be adjust to diferent archetypes of constructions. Such a way, it was opted to the choice of an existing building in the Federal University of São Carlos (UFSCar), called building of theoretical class rooms 7 (AT7), adapting its educational demand into a system modular in steel. For such boarding,the elaboration of solutions techniques, in a flexible and adaptable way to the initial projetual conception was necessary, contemplating not only space geometry in respect to its structure, but also considering closings systems, installations and logistic, inside industrialized construction thematic. As result, a viable technically modulation was elaborated, considering dimensional, structural and logistic points, so it could be applied or adjusted according to some situations of project, inside constructive and structural types boarded in this study. In this manner, the research presents practical character, therefore it is motivated by the necessity of approaching relative real problems to the projetual conception, supplying and fomenting techniques choices about industrialized systems, cooperating in the spreading of the concept of Industrialization in the technician scene. / No contexto da Construção Civil, o sistema construtivo e estrutural responde por considerável parcela do desempenho da edificação após sua ocupação. Valendo-se inicialmente de uma abordagem teórica, o trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre conceitos de construção industrializada, abordando o atual cenário técnico no Brasil, e confrontando algumas das principais tecnologias industrializadas presentes hoje no segmento da construção civil. Na sequência, procurou-se demonstrar a viabilidade técnica de utilização do sistema construtivo e estrutural em aço, através do desenvolvimento de um módulo adequável a variadas tipologias de edificações. Para tanto, optou-se pela escolha de um edifício existente na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), denominado Edifício de Salas de Aulas Teóricas 7 (AT7), adaptando o sistema modular à demanda do espaço didático. Para tal abordagem, foi necessária a elaboração de soluções técnicas, de modo flexível e adaptável à concepção projetual inicial, contemplando não somente a geometria espacial em relação à sua estrutura, mas também considerando os sistemas de fechamentos laterais e verticais, instalações e logística, dentro da temática da industrialização da construção. Como resultado, foi elaborada uma modulação tecnicamente viável de ser executada, tanto do ponto de vista dimensional, quanto estrutural e de logística, e que pode ser aplicada ou adequada a várias situações de projeto, que optem por este partido construtivo e estrutural. Desse modo, a pesquisa apresenta caráter aplicativo, pois é motivada pela necessidade de se resolver problemas reais relativos à concepção projetual, fornecendo subsídios para fomentar escolhas técnicas relativas a sistemas industrializados, colaborando na divulgação do conceito de Industrialização no meio técnico. Palavras chave: Sistema modular em aço. Industrialização da construção.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-10T18:00:56Z No. of bitstreams: 6 HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap 0.pdf: 390788 bytes, checksum: 6bd35ca677af3ae9e83b876ed6778f92 (MD5) HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap I.pdf: 186004 bytes, checksum: 6dfececbfff0aed10c1d3d770ea09604 (MD5) HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap II.pdf: 498769 bytes, checksum: 413e390cc4732c2c636c54e5685a89c0 (MD5) HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap III.pdf: 716490 bytes, checksum: 88a70a183ecdc6c3302ef0c2d34f57b4 (MD5) HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap IV.pdf: 2750520 bytes, checksum: 3f6b80a72dea065762045499726ffd7c (MD5) HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap V.pdf: 3212971 bytes, checksum: 4af10723b57412f888297c0c6f6bf73e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-10T18:00:56Z (GMT). No. of bitstreams: 6 HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap 0.pdf: 390788 bytes, checksum: 6bd35ca677af3ae9e83b876ed6778f92 (MD5) HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap I.pdf: 186004 bytes, checksum: 6dfececbfff0aed10c1d3d770ea09604 (MD5) HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap II.pdf: 498769 bytes, checksum: 413e390cc4732c2c636c54e5685a89c0 (MD5) HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap III.pdf: 716490 bytes, checksum: 88a70a183ecdc6c3302ef0c2d34f57b4 (MD5) HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap IV.pdf: 2750520 bytes, checksum: 3f6b80a72dea065762045499726ffd7c (MD5) HELENALDO FIRMINO DE AZEVEDO – DISSERTAÇÃO (PPGDesign) 2016_Cap V.pdf: 3212971 bytes, checksum: 4af10723b57412f888297c0c6f6bf73e (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / O objetivo deste trabalho é analisar os impactos da modularização no desenvolvimento de produtos e no sistema produtivo de uma organização. O método utilizado foi o Modular Function Deployment (MFD) e a aplicação foi realizada em uma máquina de processamento de forragem animal. Os resultados alcançados com a modularização mostram que houve reduções de peças e de processos de fabricação com a modularização do produto. Diante desses resultados foi possível concluir que os impactos foram positivos tanto no desenvolvimento do produto como no sistema produtivo da organização em função da racionalização da produção, redução dos custos e possível aumento da produtividade. / This present work aims to analyze the impacts of modularization on product development and on the productive system of a particular organization. The chosen method was the Modular Function Deployment (MDF) and it was applied on a processing fodder machine. The results achieved with modularization shows reduction in the number of parts, likewise reduction in the number of manufacturing processes due to product’s modularization. Based on these results, it was possible to conclude that the impacts were positive both in product’s development stage and in the company production system due to production’s rationalization, costs reduction and a projected productivity increase.

The problem of fault diagnosis has been widely discussed by the academic community using the theory of Discrete Event Systems. However, the application of this theory to real systems is a field where there is a lot to be explored. The problem proposed in this work is to diagnose permanent or intermittent failures in devices (sensors and actuators) belonging to stations of a didactic flexible manufacturing system, called Modular Production System - MPS, produced by Festo company. The objective will be achieved through a modeling and simulation that allow for future implementation in the system. Three methods will be presented on fault diagnosis written in UPPAAL software language which is based on the timed safety automata formalism, as proposed by ALUR and DILL (1994) and HENZINGER et al (1994). The first method is an implementation of TRIPAKIS (2002) diagnoser. The other two methods developed in this research are inspired by TRIPAKIS (2002) and are diagnosable by definitions presented in TRIPAKIS (2002) and I-diagnosability presented in Sampath et al. (1995). The strategies for fault detection include the use of a network of timed safety automata, composed of the automaton that describes the process behavior and the diagnosers automata for each type of failure. The diagnosers detect failures from the observation of delays of certain transitions in the automaton G (process) and isolate them through observations of the sensors states. Fault indicators events serve to announce failures and synchronize the automaton G with the diagnosers. / O problema do diagnóstico de falhas, utilizando a teoria de Sistemas a Eventos Discretos, tem sido largamente abordado pela comunidade acadêmica. Entretanto, a aplicação desta teoria a sistemas reais é um campo onde há muito a ser explorado. O problema proposto, neste trabalho, é o de diagnosticar falhas permanentes ou intermitentes de dispositivos (sensores e atuadores) pertencentes a estações de um sistema flexível de manufatura didático, denominado Sistema Modular de Produção - MPS, fabricado pela empresa Festo. Este objetivo será alcançado por meio de uma modelagem e simulação que permitam uma futura implementação no sistema. Serão apresentados três métodos para diagnóstico de falhas escritos na linguagem do software UPPAAL que se baseia no formalismo autômatos seguros temporizados, conforme proposto por ALUR e DILL (1994) e HENZINGER et al (1994). O primeiro método é uma implementação do diagnosticador proposto em TRIPAKIS (2002). Os outros dois métodos, elaborados nesta pesquisa, são inspirados no diagnosticador TRIPAKIS (2002) e são diagnosticáveis pelos critérios apresentados em TRIPAKIS (2002) e Idiagnosticabilidade conforme SAMPATH et al. (1995). As estratégias para detecção de falhas incluem a utilização de uma rede de autômatos seguros temporizados, composta pelo autômato que descreve o comportamento do processo e por autômatos diagnosticadores para cada tipo de falha. Os diagnosticadores detectam as falhas a partir da observação de atrasos de determinadas transições do autômato G (processo) e as isolam por meio de observações dos estados dos sensores. Eventos indicadores de falhas servem para anunciar falhas e sincronizar o autômato G com os diagnosticadores.