Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5180.pdf: 8285938 bytes, checksum: 0110755140178ec91052f03c8f73ca2d (MD5) Previous issue date: 2013-05-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / Software development is an activity in constant change over time. Given the complexity and high cost that exists in software construction, there is high demand, especially in the software industries, for methodologies and tools that enable to increase software productivity by spending less time and effort in its development. Among the challenges that exist in Software Engineering, there is a need in knowing and exploring techniques and tools that enable to increase productivity and maintai software quality. Approaches related to model-driven development can be used as a starting point for modeling and to specify the requirements of a software system. Models provide a representation with higher level of abstraction of system design and assist to understand the system. Through the execution of model-to-code transformation mechanisms, implementation artifacts for different technologies can be generated based on data extracted and interpreted from models. Furthermore, reflexive metaprogramming is a technique that can be used to complement the code generation performed by model-to-code transformations, automating most of tasks of developers, such as CRUD (Create, Retrieve, Update, Delete) functionalities, freeing them to perform more important tasks in development process. Therefore, this research proposes a software process to guide professionals in developing applications using such techniques to accomplish code generation, in order to increase software productivity and facilitate maintenance. / O desenvolvimento de software é uma atividade em constante mudança ao longo do tempo. Diante da complexidade e do alto custo existente na construção de um software, existe uma grande demanda, sobretudo nas indústrias de software, por metodologias e ferramentas que possibilitem aumentar a produtividade de software, gastando menos tempo e esforços em seu desenvolvimento. Dentre os desafios existentes na Engenharia de Software, existe a necessidade de conhecer e explorar diferentes técnicas e ferramentas que viabilizem aumentar a produtividade mantendo a qualidade do software. Abordagens relacionadas ao desenvolvimento dirigido a modelos podem ser utilizadas como ponto de partida para modelar e especificar os requisitos de um sistema de software. Os modelos fornecem uma representação com maior nível de abstração do projeto do sistema e auxiliam na compreensão do sistema. Por meio da aplicação de mecanismos de transformação de modelos em código, é possível gerar código de artefatos de implementação para diferentes tecnologias a partir de dados extraídos e interpretados dos modelos. Além disso, a metaprogramação reflexiva é uma técnica que pode ser empregada para complementar a geração de código realizada por transformações de modelos, automatizando grande parte das tarefas do desenvolvedor, tais como as funcionalidades CRUD (Create, Retrieve, Update, Delete), liberandoo para atuar em outras tarefas mais importantes do processo de desenvolvimento. Dessa forma, este trabalho define um processo de software que visa orientar os profissionais no desenvolvimento de aplicações utilizando tais técnicas para realizar geração código, que tem como objetivo aumentar a produtividade de software e facilitar sua manutenção.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5466.pdf: 2178593 bytes, checksum: a3777aeb3757d619d7087258728cdde6 (MD5) Previous issue date: 2013-05-20 / Financiadora de Estudos e Projetos / Cloud Computing has potential to revolutionize way that systems are developed and marketed. Among several research gaps related to this new model is the Lock-In. The Lock-In is the difficulty on migrating data and applications from a cloud platform to another. The lack of standardization, as well as other reasons, are causing the problem. This work presents a model-driven(MDE) approach for portability of applications between cloud platforms. With MDE software engineers can work at a high level of abstraction freeing themselves from repetitive tasks related to software implementation and specific details of cloud platforms. Besides portability, MDE brings additional benefits related to traditional software development approaches. The approach presented in this work, basically consists of a DSL and a set of automated transformations for two known cloud platforms Google App Engine and Microsoft Azure. The approach allows the development of cloud applications on a high abstraction level, showing that despite being simple, the elements of the approach are enough to generate many cloud applications, as well as facilitates its development. The evaluation confirms the benefits provided by MDE technologies. / A computação em nuvem tem potencial para revolucionar a maneira como sistemas são desenvolvidos e comercializados. Entre as diversas lacunas de pesquisa relacionados a esse novo modelo computacional está o Lock-In. Isto é, o aprisionamento do usuário ao provedor devido a dificuldade na migração de dados e aplicativos de uma plataforma de nuvem para outra. Tal aprisionamento ocorre, dentre outros motivos, devido a falta de um padrão para desenvolvimento de aplicações para a nuvem. Este trabalho apresenta uma abordagem dirigida por modelos (Model-Driven Engineering - MDE) para portabilidade de aplicações entre plataformas de Computação em nuvem. Com o MDE os engenheiros de software podem trabalhar em um nivel mais alto de abstração livrando-se de tarefas repetitivas de codificação, que ficam a cargo de transformações automatizadas, e ficando assim protegidos das complexidades requeridas para implementação nas diferentes plataformas. Além da portabilidade o MDE traz benefícios adicionais em relação a abordagens tradicionais de desenvolvimento de sistemas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma linguagem textual que possibilita a especificação de aplicações em um alto nível de abstração. Bem como geradores de código para duas conhecidas plataforma de nuvem, a Google App Engine(GAE) e a Windows Azure, mostrando que a linguagem desenvolvida pode servir de entrada para a geração de grande parte do código necessário para muitas aplicações de nuvem e que facilita seu desenvolvimento. O MDE oferece uma maior produtividade, melhor manutenção e documentação e reúso. A avaliação realizada observou alguns desses benefícios, o que comprova a viabilidade da abordagem MDE.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6469.pdf: 4680875 bytes, checksum: 348ed33838e264f70033e8383aeaa100 (MD5) Previous issue date: 2014-10-27 / The integrated network management system aims to manage the telecommunications network, regardless of network elements technology in order to identify the causes of problems, providing a more assertive decision making to remedy these problems and make the network available and operational. Thus, can to cater to the market that is increasingly demanding with the level of quality telecommunications products and services. Given this need, integrated networks management system belongs to a real company needs to respond quickly to customers' expectations with respect to requests for new functions system, and perform technology upgrades periodically. However, the integrated network management system development use centered-source technologies, and it requires great effort and hinders reuse. In this context, this master's project presents a proposal to facilitate the integrated network management system development using the techniques of MDD (Model Driven Development). MDD emphasizes the use of models in software development. These models specify the rules of business domain at a high level of abstraction, i.e., regardless of the programming language and to run the software platform. With appropriate computational tools transformations of models in the source code are performed. The use of MDD can provide software reuse procedurally, enabling faster development, lower cost, produce a flexible software and enable faster modifications. To apply MDD approach, a Domain Specific Language (DSL) for the configuration management of integrated network management system setting is designed to facilitate the inclusion of a new technology to be managed by the system, while providing faster development and with fewer errors of code. To evaluate the proposal, an experiment was conducted with the participation of software developers that know the system and work in this real company. The results showed that according to the descriptive analyses there was a reduction in the time spent in application development when it was used DSL compared to the specialization of classes. However, hypotheses tests showed no such reduction. The insertion of errors in the code occurred only in applications developed using specialization classes. The use of DSL provided a broader view of the business rule and you do not need knowledge of the programming language, once the code was automatically generated. / Um sistema de gerenciamento integrado de redes tem o objetivo de gerenciar uma rede de telecomunicações, independentemente da tecnologia dos elementos de rede, a fim de identificar as causas de problemas, proporcionando a tomada de decisão mais assertiva para saná-los e deixar a rede disponível e operacional. Dessa forma, o mercado que está cada vez mais exigente com o nível de qualidade dos produtos e serviços de telecomunicações é atendido. Diante dessa necessidade, o sistema de gerenciamento integrado de redes de uma empresa real precisa atender rapidamente às expectativas dos clientes com relação às solicitações de novas funções do sistema, assim como realizar atualizações tecnológicas periodicamente. Porém, o desenvolvimento do sistema de gerenciamento integrado de redes dessa empresa utiliza tecnologias centradas em código-fonte, o que implica em grande esforço e dificulta a sua reutilização. Neste contexto, este projeto de mestrado apresenta uma proposta para facilitar o desenvolvimento do sistema de gerenciamento integrado de redes utilizando as técnicas de MDD (Desenvolvimento Dirigido a Modelos). MDD enfatiza a utilização de modelos no desenvolvimento do software. Esses modelos especificam as regras de negócio de domínio em um alto nível de abstração, ou seja, independentemente da linguagem de programação e da plataforma de execução do software. Com ferramentas computacionais adequadas são realizadas as transformações dos modelos em código-fonte. A utilização de MDD pode proporcionar reúso de software de forma processual, possibilitar um desenvolvimento mais rápido, com menor custo, produzir um software flexível e possibilitar modificações mais rapidamente. Para aplicar a abordagem de MDD, uma linguagem específica de domínio (DSL) para a gerência de configuração do sistema de gerenciamento integrado de redes foi desenvolvida. Tem como objetivo facilitar a inclusão de uma nova tecnologia a ser gerenciada pelo sistema e ao mesmo tempo proporcionar um desenvolvimento mais rápido, com menos erros de código. Para avaliar a proposta foi realizado um experimento com a participação dos atuais desenvolvedores de software de uma empresa real. Os resultados obtidos mostraram que, segundo a análise descritiva, houve redução do tempo gasto no desenvolvimento das aplicações quando foi utilizada a DSL em comparação com o desenvolvimento baseado em especialização das classes. Porém, os testes das hipóteses não apresentaram tal redução. A inserção de erros no código ocorreu somente nas aplicações desenvolvidas utilizando especialização das classes. O uso da DSL proporcionou uma visão mais ampla da regra de negócio e não exigiu conhecimento da linguagem de programação, pois o código foi gerado automaticamente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6591.pdf: 8019461 bytes, checksum: 4326ece159964b796f9e5dc900653fb4 (MD5) Previous issue date: 2014-09-17 / The electronic gaming industry has recently witnessed an exponential growth in terms of titles and overall complexity of the games. This growth is responsible for many advances in computational technologies. But it also revealed problems related to the development process. It is very common that game projects exceed budget and schedule, not to mention the high number of bugs delivered to the final consumer. Current tools that support the development of games, such as game engines, allow great flexibility and artistic freedom, but require professionals with a high degree of technological knowledge, which means that a high financial investment is often needed. To help solving these problems, the literature suggests the use of Model-Driven Development (MDD). The increased abstraction level made possible through MDD can lead to higher reuse levels, and the automation achieved by code generation helps to reduce development time. But for automation, the developer often has to pay the price of reduced flexibility since the MDD exists a lack of flexibility in designs, but with manual code that can be overcome. Given these challenges, it is proposed an approach for game development that targets models to offer efficiency but without losing the flexibility in projects. This goal can be achieved through the integration of multiple DSLs with handwritten code, with the help of design patterns. To evaluate this approach, it was developed a tool capable of assisting the development of games following the concepts of MDD, which was subsequently subjected to experiments to validate its effectiveness. According to the experimental analysis, it was possible to observe that the proposed approach can provide the desired efficiency and flexibility in game development. It was also noted that due to the automation offered by code generators, inexperienced developers could create their projects with greater ease. However the study indicates that abstraction offered by MDD hinders the learning of the technology used. / Nos últimos anos, a indústria dos jogos eletrônicos tem assistido a um crescimento exponencial em termos de novos títulos e também na complexidade dos jogos. Este crescimento e responsável por muitos avanços nas tecnologias computacionais. Mas também revelou problemas relacionados com o processo de desenvolvimento. E muito comum que projetos de jogos excedam o orçamento e o cronograma, para não mencionar o elevado numero de jogos com defeitos entregues ao consumidor final. As ferramentas atuais que apoiam o desenvolvimento de jogos, tais como motores de jogo, permitem grande flexibilidade e liberdade artística, porem elas necessitam de profissionais com alto grau de conhecimento tecnológico, o que significa que muitas vezes e necessário um alto investimento financeiro. Para ajudar a resolver esses problemas, a literatura sugere o uso de Model-Driven Development (MDD). O aumento do nível de abstração oferecido pelo MDD pode conduzir a maiores níveis de reutilização, e da automação conseguida na geração de código ajudando a reduzir o tempo de desenvolvimento. Mas para ocorrer a automação, o desenvolvedor muitas vezes tem que pagar o preço da redução da flexibilidade ja que no MDD existe a falta de flexibilidade nos projetos, porem com código manual isso pode ser superado. Diante desses desafios é proposta neste trabalho uma abordagem de desenvolvimento de jogos dirigida a modelos capaz de oferecer eficiência sem perder a flexibilidade nos projetos. Esse objetivo pode ser alcançado por meio da integração de multiplas DSLs com códigos escritos a mão através da definição de padrões de projetos específicos. Para avaliar essa abordagem, foi desenvolvida uma ferramenta capaz de auxiliar o desenvolvimento de jogos seguindo os conceitos do MDD, a qual posteriormente foi submetida a experimentos para validar sua eficácia. De acordo com a analise experimental foi possível observar que a abordagem proposta pode oferecer a eficiência e flexibilidade desejada no desenvolvimento de jogos. Também foi notado que devido as automatizações oferecidas pelos geradores de código, desenvolvedores inexperientes puderam criar seus projetos com maior facilidade. Contudo o estudo indica que a abstração oferecida pelo MDD dificulta o aprendizado da tecnologia utilizada.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-07T10:21:15Z No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-08T12:04:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-08T12:08:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T12:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) Previous issue date: 2016-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Model-Driven Development (MDD) is proposed to reduce the semantic gap between problem and solution/implementation domains. Some tools are used, and the code generator is commonly used in this context. These generators are often implemented using templates. A Reference Implementation (RI) favoring the development/ maintenance of software facilitates this implementation’s types. However, RI requires a code migration process which consists in artifacts’ synchronization, and it is responsible for 20% to 25% of the time spent on development. The literature has no describe automatic solutions, but the group that this reaserch was included has develop tools that automate this process and reduce the time spent on some tasks. But each task has a different performance in relation to time spent, so automation of some tasks can be disadvantageous. Few reports describe such tasks and which ones are capable of automatic code migration. The aim of this study is to investigate the maintain and evolution process to identify and describe the types of maintain and evolution tasks that are essentially. Based on this study, a method (MME-MDD) that drives the developer during that proccess to guide the developer during the realization of each task, with the aim to maximize the benefits of this approach. The MME-MDD was validated by a case study and a empirical study and the method showed effective in most of tasks. In addition, studies show that using the proposed method brought a gain in the quality of the source code. / O MDD (Model-Driven Development) tem como proposta a redução da distância semântica entre os domínios problema e solução/implementação. Para isso, são utilizadas algumas ferramentas, sendo o gerador de código comumente usado neste contexto. Os geradores de código são frequentemente implementados com a utilização de templates. Para facilitar este tipo de implementação, usualmente é empregado uma Implementação de Referência (IR), favorecendo a evolução/ manutenção do software. Contudo, a IR traz a necessidade do processo de migração de código, que consiste na sincronização entre o seu código-fonte e os templates, sendo que este é responsável por 20 a 25% do tempo gasto no desenvolvimento. Na literatura não há relatos de solução automatizada, mas o grupo no qual esta pesquisa se insere vem desenvolvendo ferramentas que automatizam este processo e reduzem o tempo aplicado em algumas tarefas testadas. Porém, cada tarefa tem um desempenho diferente em relação ao tempo gasto e, portanto, a automação de algumas tarefas pode ser desvantajosa. Existem poucos relatos na literatura descrevendo tais tarefas e quais são os passos necessários para realizá-las. O objetivo deste estudo foi a investigação do processo de manutenção e evolução de sistemas baseados em MDD com a finalidade de identificar e descrever os tipos de tarefas de manutenção e evolução. Com base nesse estudo, foi elaborado o método MMEMDD que conduz o desenvolvedor durante o processo de manutenção e evolução de sistemas, visando guiar o desenvolvedor durante a realização de cada um dos tipos de tarefas, com o intuito de maximizar os benefícios da utilização dessa abordagem. O método foi validado por meio de um estudo de caso e um estudo experimental, sendo que o método se mostrou efetivo em grande parte das tarefas testadas. Além disso, os estudos apontaram que a utilização do método proposto trouxe ganho na qualidade do código-fonte.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2305795 bytes, checksum: 0e634264f2c488a816479aec2da0cc18 (MD5) Previous issue date: 2010-08-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Advances in wireless communication technologies and miniatuziation of mobile devices are leading to great opportunities in the development of applications to explore this new computing frontier. However, the development of applications for such scenarios introduces new challenges, as mobile applications run on resouce-scarce devices and communicate with each other by means of wireless networks, which are characterized by intermittent connections. In order to avoid having to deal with such issues in an ad hoc fashion for every application, middleware platforms are adopted, concealing difficulties raised by mobility from application engineers as much as possible. Due to the asynchronous and loosely coupled communication style, Message-oriented Middleware (MOM) platforms have been commonly adopted for supporting the development of networked mobile applications. However, one of the most significant limitations of current MOM for mobile platforms is that they typically support a single, predefined communication paradigm (e.g., publish/subscribe). Such a restriction limits the scope of applications supported by the middleware. In order to mitigate such a limitation, this paper presents a middleware for mobile devices capable of supporting an extensible set of message-oriented communication paradigms (e.g. tuple spaces, message queue, publish/subscribe). Supported by an integrated architecture, which has been conceived based on a Software Product Line (SPL) approach, the middleware encapsulates common features that deal with mobility issues and provides them as shared, reusable components. Evaluation results show that the overhead introduced by such a multi-paradigm approach is minimal, both in memory footprint and runtime performance. Additionally, an application scenario illustrates how mobile applications may benefit from such an approach. / Os avanços nas tecnologias de comunicação sem fio e a miniaturização dos dispositivos móveis de alta capacidade estão trazendo grandes oportunidades para o desenvolvimento de aplicações que explorem essas novas fronteiras da computação. Entretanto, o desenvolvimento de aplicações nestes cenários traz novos desafios, pois estas operam em dispositivos de recursos limitados e comunicam-se através de redes sem fio, caracterizadas por conexões intermitentes. Para evitar que esses desafios tenham que ser resolvidos de forma improvisada para cada aplicação, plataformas de middleware são utilizadas, liberando os desenvolvedores de aplicações das dificuldades trazidas pela mobilidade. Devido ao seu estilo de comunicação assíncrono e fracamente acoplado, plataformas de Middleware orientado a Mensagens (MOM) têm sido comumente adotadas nestes casos. Entretanto, uma das limitações mais significantes das atuais plataformas de MOM é que elas geralmente dão suporte a um paradigma de comunicação único e predefinido (ex.: publish/subscribe). Essa restrição limita o escopo de aplicações que o middleware pode dar suporte. Para lidar com essa limitação, esta dissertação propõe um middleware para dispositivos móveis capaz de dar suporte a um conjunto extensível de paradigmas de comunicação baseados em mensagens (ex.: espaço de tuplas, filas de mensagens, publish/subscribe). Através de uma arquitetura integrada, a qual foi concebida baseada numa abordagem de Linha de Produto de Software (LPS), o middleware encapsula funcionalidades comuns para lidar com os desafios trazidos pela mobilidade, provendo componentes reusáveis e compartilhados entre os diversos paradigmas. Os resultados da avaliação mostram que o overhead introduzido pela abordagem multi-paradigma é mínimo, tanto em termos de espaço ocupado em memória, quanto em desempenho em tempo de execução. Por fim, com o intuito de ilustrar como aplicações móveis podem se beneficiar dessa abordagem, um cenário de aplicação é descrito.

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TassiaAVF.pdf: 1514001 bytes, checksum: a6dbf5832432db823e99d729ccf7fa2b (MD5) Previous issue date: 2009-02-20 / Nowadays, there are many aspect-oriented middleware implementations that take advantage of the modularity provided by the aspect oriented paradigm. Although the works always present an assessment of the middleware according to some quality attribute, there is not a specific set of metrics to assess them in a comprehensive way, following various quality attributes. This work aims to propose a suite of metrics for the assessment of aspect-oriented middleware systems at different development stages: design, refactoring, implementation and runtime. The work presents the metrics and how they are applied at each development stage. The suite is composed of metrics associated to static properties (modularity, maintainability, reusability, exibility, complexity, stability, and size) and dynamic properties (performance and memory consumption). Such metrics are based on existing assessment approaches of object-oriented and aspect-oriented systems. The proposed metrics are used in the context of OiL (Orb in Lua), a middleware based on CORBA and implemented in Lua, and AO-OiL, the refactoring of OIL that follows a reference architecture for aspect-oriented middleware systems. The case study performed in OiL and AO-OiL is a system for monitoring of oil wells. This work also presents the CoMeTA-Lua tool to automate the collection of coupling and size metrics in Lua source code / Atualmente, ha diversas implementa??es de sistemas de middleware orientado a aspectos que aproveitam o suporte a modulariza??o do paradigma de orienta??o a aspectos. Apesar desses trabalhos sempre apresentarem uma avalia??o do middleware de acordo com algum atributo de qualidade, n?o ha ainda um conjunto de metricas especificamente de nidas para avali?-los de forma abrangente, seguindo v?rios atributos de qualidade. Este trabalho tem como objetivo propor um conjunto de metricas para avalia??o de sistemas de middleware orientado a aspectos em diferentes fases de desenvolvimento: design, refatora??o, implementa??o e execu??o. O trabalho apresenta as metricas e como elas s?o aplicadas em cada uma das fases de desenvolvimento. O conjunto e composto por metricas associadas a propriedades estaticas (modularidade, manutenibilidade, reusabilidade, exibilidade, complexidade, estabilidade e tamanho) e din?micas (desempenho e consumo de mem oria). Tais metricas s?o baseadas em abordagens existentes de avalia??o de sistemas orientados a aspectos e a objetos. As metricas propostas s?o utilizadas no contexto do OiL (Orb in Lua), um middleware baseado em CORBA e implementado em Lua, e AO-OiL, uma refatora??o do OIL que segue uma arquitetura de refer?ncia para sistemas de middleware orientados a aspectos. O estudo de caso executado no OiL e no AO-OiL e um sistema de monitoramento de po?os de petroleo. Esse trabalho apresenta ainda a ferramenta CoMeTA-Lua para automatizar a coleta das metricas de tamanho e acoplamento em codigo-fonte Lua

A constante evolução de métodos, tecnologias e ferramentas associadas na área de projeto fornece maior capacidade para o projetista. Entretanto, ela também aumenta os requisitos de interfaces e controle do conjunto de componentes de projeto consideravelmente. Tipicamente, este aspecto está presente na área de Projeto Orientado para a Manufatura (DFM) onde existem diversos distintos componentes. Cada um dos componentes existentes, ou futuros, pode ter foco diferente, consequentemente com requisitos de informação, utilização e execução distintos. Este trabalho propõe a utilização de padrões conceituais flexíveis de informação e controle de forma abrangente em uma arquitetura de Projeto Orientado para a Manufatura (DFM). O objetivo principal é auxiliar a análise e resolução de DFM, bem como dar suporte à atividade de projeto estruturando e propondo uma solução em relevantes aspectos em DFM: estruturação do contexto das informações (ou conhecimento) em DFM. A arquitetura utiliza as seguintes atividades de projeto em processos de usinagem: Tolerância, Custo, Acessibilidade da ferramenta, Disponibilidade de máquinas e ferramentas e Análise de materiais para demonstrar a relevância da correta contextualização e utilização da informação no domínio DFM . Sob forma geral, concomitantemente, as amplas necessidades de compreensão dos distintos tipos e formas da informação em DFM demandam que uma arquitetura de projeto tenha capacidade de gerenciar/administrar diferentes contextos de informações de projeto. Este é um tópico relevante tendo em vista que existem diferentes atividades DFM que eventualmente devem ser incluídas no ato de projetar. Tipicamente, cada uma delas tem requisitos distintos em termos de dados e conhecimento, ou contextualização do projeto, que idealmente poderiam ser gerenciados através da arquitetura de informação atual – STEP.Aarquitetura proposta gerencia contextos de informações de projeto através de ontologias direcionadas no domínio DFM. Através dela, será possível compreender e utilizar melhor as intrínsecas interfaces existentes nas informações deste domínio, além de, através disto, aumentar a flexibilidade e eficácia de sistemas DFM. / This work proposes the use of industry standards to support the utilization of Design for Manufacturing (DFM) techniques in a comprehensive scale in the design field. The specific aspect being considered in an architecture is the definition and structure of DFM information context. In order to demonstrate the research concepts, some design activities are implemented the framework (which is focused in machining processes): Tolerancing model, Cost model based on material remove processes, Tool Accessibility model taking into consideration the part being designed, Availability of Machines and Tools model, and Material analysis. The broad needs of design–based frameworks, in general, require that its architecture must have the capabilities to handle di erent framework design information utilization contexts, or information context concepts. This is a relevant aspect since there are severalDFMcomponents/activities that preferably should be included in the design process. Traditionally, each one of them might have distinct data & knowledge requirements, which can be handled by the current information architecture – STEP – only in part. Additionally, each one of them might have, or need, di erent forms of understanding DFM information (information context). The framework handles information context concepts through the use of the ontologies targeted to the DFMfield. It is expected that a better comprehension and usage of the intrinsic information interfaces existent in its domain be achieved. Through it, more flexible and e ective DFM systems information-wise can be obtained.

Dynamic and steady state modeling and simulation validation of an industrial depropanizer owned by Petrobras are carried out in the Equation-Oriented environment using EMSO (Environment for Modeling, Simulation and Optimization). The depropanizer is a high purity distillation column with high nonlinear behavior because of the strong interactions due to the vapor recompression. Furthermore, the difference between internal and external material/energy flows causes a complex multitime-scale dynamics. Modeling such process is a challenging problem due to these characteristics. Initially, a steady state model, robust, fast and precise, able to provide steady state predictions that are necessary for effective implementation of Real Time Optimization (RTO) was developed in EMSO. In addition, the modeling of dynamic equilibrium processes often results in higher index DAE systems. Usually, phenomenological relationships are used to solve the index problem, but this approach gives rise to errors as a result of unknown parameters and project details that are assumed. Considering that the column\'s response to composition changes, in general, takes place over a timescale one or two order of magnitude slower than those of flow rate changes, an approach similar to a proportional loop with arbitrarily large gain is used as an alternative to solve the index problem. The dynamic model structure is based on the steady state model and contains more than nine thousand equations. Validation simulation results from comparison between real plant data and dynamic model have shown that the proposed approach is able to predict the dynamic behavior of the column properly. / O propósito desta dissertação é realizar a modelagem, simulação e validação de um modelo, tanto em estado estacionário quanto dinâmico, de uma unidade despropanizadora da Petrobras. Para o estudo foi utilizado o ambiente orientado a equações, EMSO (Environment for Modeling, Simulation and Optimization). A coluna despropanizadora é uma torre de destilação de alta pureza que possui um comportamento altamente não-linear devido às fortes interações causadas pelo sistema de recompressão do vapor. A modelagem desse processo é um desafio devido às características que apresenta. Inicialmente, foi desenvolvido nesse ambiente um modelo em estado estacionário, robusto, rápido e preciso, com a finalidade de prover as predições em estado estacionário necessárias para a implementação efetiva de uma rotina de otimização em tempo real, Real Time Optimization (RTO). A modelagem dinâmica de processos em equilíbrio resulta, frequentemente, em sistemas de equações algébrico diferenciais de índice superior. Para solução do problema de índice normalmente são utilizadas relações fenomenológicas, as quais introduzem novas fontes de erros provenientes de parâmetros e detalhes de projeto desconhecidos. Considerando que a resposta da coluna em relação às mudanças na composição, em geral, ocorre em uma escala de tempo de ordem de grandeza duas vezes mais lenta que as respostas às mudanças nas vazões, foi proposta uma abordagem similar a um controlador proporcional com ganho elevado para substituir as relações fenomenológicas e assim resolver o problema de índice. A estrutura do modelo dinâmico é baseada na do modelo estacionário e contém mais de nove mil equações. A validação dos resultados da simulação com dados reais da planta mostra que a abordagem proposta consegue prever satisfatoriamente o comportamento do sistema.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Paulo Sergio dos Santos Junior.pdf: 7370393 bytes, checksum: ca652e878138a12bfd37e280315d8fc8 (MD5) Previous issue date: 2009-12-16 / The management of organizations is a highly complex activity, since it requires the use of knowledge from several knowledge domains (including business process, information technology and infrastructure). In order to analyze how these domains are interrelated an Enterprise Architecture is essential. The main benefits of using Enterprise Architecture are: (i) to capture the essence and evolution of a business and its information systems; and (ii) to manage the alignment between the business and information systems in a cost-effective manner, possibly by revealing how business processes and information systems are interrelated. To address the alignment between business processes and information systems, several Model-Driven Development approaches enable designers to derive process-oriented systems directly from the business process models through automatic transformation. However, most of these approaches do not enable designers to explore the semantic richness of many Enterprise Architectural models (using only the control flow of business process models), and further define rather inflexible transformations. Moreover, many of these approaches to not clearly separate the development process into platform-independent and platform-specific steps, polluting business process models with platform concerns. This work proposes a novel Model-Driven Development approach to address the aforementioned issues. This approach enable the designers to (i) profit from the semantics of Enterprise Architecture models throughout the system development process; (ii) to apply parameterization in pre-defined transformations and; (iii) to clearly divide the development process into platform-independent and platform-specific steps / O gerenciamento das organizações é uma tarefa que envolve um nível de complexidade significante, uma vez que agrega diversos domínios de conhecimento (incluindo processos de negócios, tecnologias da informação e infraestrutura). Para que seja possível analisar como esses fatores estão interconectados entre si e como a priorização de um deles pode ocasionar a postergação de outro, a utilização de uma Arquitetura Organizacional de TI (Enterprise Architecture) torna-se necessária. Através de uma Arquitetura Organizacional de TI é possível: (i) capturar a essência e as evoluções do negócio e dos sistemas de informação presentes na organização; e (ii) realizar de maneira mais eficaz e menos onerosa o alinhamento entre tecnologia da informação e os processos de negócios executados a uma ou mais organizações. Diversas abordagens de Desenvolvimento Orientado a Modelos utilizam os modelos que representam as Arquiteturas Organizacionais de TI para o desenvolvimento de sistemas computacionais. Porém, a grande maioria das abordagens não permite que o projetista do sistema (i) explore a riqueza semântica dos diferentes modelos da Arquitetura Organizacional de TI (além dos modelos de processos de negócio), (ii) parametrize transformações pré-definidas nessas abordagens para adequar as transformações ao sistema sendo desenvolvido; e (iii) divida o processo de desenvolvimento em etapas independente e dependente de plataforma. Este trabalho propõe uma nova abordagem de Desenvolvimento Orientado a Modelos que visa mitigar estas limitações do estado-da-arte, através de transformações parametrizadas que exploram a riqueza semântica dos modelos das Arquiteturas Organizacionais de TI. Adicionalmente, a abordagem propõe uma divisão clara das etapas independente e dependente de plataforma