This diploma thesis focuses on the application of measuring probes in the machining process. The main goal of the thesis is to create sample procedures for measuring cycles and functions in a CNC machining process using MCV 1210 and selected measuring software. In the first part of the thesis available methods of machine measurement are outlined with a great emphasis on the description of measurement principles, construction, and measurement signal transmission methods between tool probes and the workpiece. The second part of the thesis deals with the application of measuring probes in the machining of the designed test piece using the Productivity+TM and Sinumerik ShopMill softwares. The work also includes an economic evaluation of the profit of an investment in the mentioned measuring equipment.

Magíster en Ingeniería de Negocios con Tecnologías de Información / El siguiente documento detalla el desarrollo de este proyecto, realizado acorde a la metodología aprendida en el “Magister de Ingeniería de Negocios con TI” (MBE) impartido por el Departamento de Ingeniería Industrial, Facultad de Ingeniería de la Universidad de Chile. El proyecto Transantiago, al ver la luz pública en febrero del 2007, dejó en evidencia una serie de problemas asociados al tamaño y nivel de desarrollo tecnológico que éste exigía. El control y la gestión de los proyectos de desarrollo de software, no estuvieron ajenos a estas complicaciones, dado que contenían una complejidad tremenda, no sólo por las distintas partes involucradas (AFT, Sonda, MTT, Redes, etc) sino también por el rol fundamental que éstos sistemas juegan en el Transantiago, estableciendo una compleja red de sistemas centrales interconectados como por ejemplo, redes de carga de la tarjeta bip, plataformas web de consulta, concentradores de información en los terminales de buses, validadores de cobro, tótems de carga, sistemas de seguridad, etc. DocIRS constató al comenzar a trabajar con AFT-Sonda, que éstos adolecían de un lenguaje y una metodología en común para gestionar sus proyectos. No existía claridad sobre la cartera vigente de proyectos, cuáles estaban en ejecución o finalizados, ni mucho menos existía una definición explícita de lo que era un proyecto en términos de recursos, tiempos, costos, etc. Utilizando la metodología de rediseño de procesos aprendida en el “MBE” y las mejores prácticas enunciadas en el PMBoK se trabajó para lograr un nuevo, mejorado y completo diseño de procesos que contara con el debido soporte computacional para lo cual se desarrolló primero un prototipo y luego una plataforma, llamada PMO-DocIRS. Se elaboró también, bajo el modelo Shewhart, un cuidadoso plan de gestión del cambio, que resultó en la implantación exitosa tanto de los procesos, como de la plataforma, al punto que hasta el día de hoy ambos están siendo utilizados por el cliente. Los logros asociados a este trabajo, se basan en el modelamiento de los procesos de gestión, lo que permitió ordenar la cartera de proyectos, priorizándolos para asignarles óptimamente los recursos y calculándoles indicadores que permiten gestionar apropiadamente a los mismos. Además se mejoraron los protocolos de comunicación, lo que facilitó la planificación y gestión de cada proyecto, cumpliendo así con todos los objetivos planteados inicialmente y permitiendo concluir también, que esta experiencia y su metodología pueden ser replicadas en otras empresas de similares características. Finalmente se desarrolló un análisis, describiendo las lecciones aprendidas en más de un año de arduo trabajo, intentando interiorizar un ciclo de aprendizaje y aportar al lector reflexiones finales para plantearse al momento de enfrentar un desafío tan grande, como lo fue el realizar mejoras en el control y la gestión de proyectos en empresas de desarrollos complejos, como AFT y Sonda.

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Após o acidente de Macondo (EUA, 2010), cujo prejuízo estimado é da ordem de US$ 42 bilhões, a análise de risco do BOP (Preventor de BlowOut) ganhou grande importância nos projetos de exploração e desenvolvimento de petróleo. O presente trabalho se aprofundou na análise de risco de falha no acionamento do preventor anular de BOP (uma das funções do BOP), mapeando a sensibilidade da manutenção, redundâncias do projeto e da vida útil dos componentes no risco de falha inerente ao seu funcionamento. Este estudo seguiu os fundamentos da inspeção baseada no risco e da manutenção centrada na confiabilidade, a partir das diretrizes das normas ISO 31.000 (gestão do risco) e API 581 (inspeção baseada no risco). Um modelo de confiabilidade foi construído com base na árvore de falhas do equipamento, a qual, por sua vez, foi construída com base no diagrama hidráulico do sistema e do respectivo FMEA (Failure Mode and Effect Analysis). Neste modelo, pressupõe-se uma taxa de falhas constante dos componentes ao longo do tempo para calcular o tempo médio entre falhas do sistema. O trabalho atendeu seus objetivos ao comprovar que o modelo numérico de confiabilidade é aderente às falhas de campo e da literatura. A análise de sensibilidade do modelo por meio da simulação numérica, mostrou que o aumento da qualidade das manutenções preventiva é a melhor estratégia para reduzir o risco de falha do BOP anular. Verificou-se ainda que o aumento da vida útil de alguns componentes é tão relevante quanto o incremento de redundâncias para a confiabilidade do BOP anular. / After Macondo accident (USA, April 2010), with an estimated loss of US $ 42 billion, the failure risk analysis of the BOP (BlowOut Preventor) gained great importance in oil exploration and development projects. This work has deepened in BOP annular preventer (one of BOP functions) failure risk analysis, mapping sensitivity of maintenance of its components in the probability of equipment failure, according to the guidelines of RBI techniques (Risk Based Inspection) and RCM (Reliability Centered Maintenance). Therefore, the methodology used is proposed by API 580 (2009) and API 581 (2008) standards of risk based inspection applied on a reliability model of annular BOP. This reliability model, in turn, was based on fault tree analysis (FTA) and FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) over the equipment hydraulic diagram. As hypothesis, it is assumed a constant failure rate of components over time, in order to calculate the mean time between failures. It was proved that reliability calculated by numerical model is coherent to field failures observations and literature data. The sensitivity analysis by numerical simulation shows that improving inspections and preventive maintenance quality in some of BOP components can markedly reduce the risk of failure of annular BOP.

Os plasmas frios tem sido largamente utilizados em processosde corrosao e deposicao de materiais em diversas areas tecnologicas. O entendimento dos mecanismos fisico-quimicos determinantes desses processos e sempre procurado para melhorar a qualidade e eficiencia dos mesmos. Esses mecanismos sao fortemente dependentes das propriedades dos plasmas utilizados, sendo portanto, sempre necessario proceder-se uma caracterizacao das propriedades macroscopicas e microscopicas com vistas a oferecer uma descricao mais clara do processo de interacao do plasma com a superficie material sob processo. Neste trabalho uma camara dupla foi especialmente construida para formacao simultanea de dois plasmas. Em uma delas - em pirex - foi produzido um plasma excitado por acoplamento indutivo de radio fraquencia (plasma fonte) de maneira a operar tanto no modo E quanto no modo H. Este plasma difunde-se para o interior de uma segunda camara, metalica, a qual possui imas permanentes distribuidos na superficie, dando origem a um plasma quiescente sob confinamento multidipolo magnetico (plasma alvo). Estudaremos os parametros basicos destes plasmas, como exemplo, potencial de plasma, temperatura e densidade de eletrons. O comportamento destes parametros com a pressao de trabalho, posicao da sonda no interior da camara e potencia eletrica sera investigado e interpretacoes serao apresentadas com base nos mecanismos de descarga RF. Tais parametros serao determinados atraves da tecnica de sonda de Langmuir autocompensada.Atraves de valores experimentaisdas variaveis eletricas da bobina de inducao (tensao, corrente e defasagem entre as mesmas) foi possivel determinar os parametros eletromagneticos (campo eletrico, campo magnetico, densidade de corrente, densidade de potencia e condutividade) da descarga utilizando-se o metodo sugerido por J.W. Denneman. Neste modelo a descarga e considerada um transformador cujo primario e a bobina de inducao (5 voltas) da descarga, e o secundario e o plasma produzido,o qual e equivalente a uma bobina de apenas uma volta. Posteriormente, foi feita uma analise espectral do plasma atraves de uma sonda magnetica (bobina de Rogowski).

Neste trabalho foi produzido um plasma através da focalização da radiação de um laser CO2-TEA pulsado sobre um alvo sólido de ferro, colocado no interior deuma câmara de vácuo. Apresentamos resultados experimentais referentes às medidas de temperatura de íons, temperatura de elétrons, densidade de elétrons e velocidade de expansão do plasma. Utilizou-se a técnica de sonda de Langmuir para medida da densidade e temperatura de elétrons. Um analisador eletrostático multi-grade foi especialmente construído para a medida da função de distribuição de energia de íons. A velocidade de expansão do plasma foi inferida a partir do tempo de vôo do plasma. É mostrado que os resultados experimentais são consistentes com um modelo de expansão livre de um plasma em vácuo.

Após o acidente de Macondo (EUA, 2010), cujo prejuízo estimado é da ordem de US$ 42 bilhões, a análise de risco do BOP (Preventor de BlowOut) ganhou grande importância nos projetos de exploração e desenvolvimento de petróleo. O presente trabalho se aprofundou na análise de risco de falha no acionamento do preventor anular de BOP (uma das funções do BOP), mapeando a sensibilidade da manutenção, redundâncias do projeto e da vida útil dos componentes no risco de falha inerente ao seu funcionamento. Este estudo seguiu os fundamentos da inspeção baseada no risco e da manutenção centrada na confiabilidade, a partir das diretrizes das normas ISO 31.000 (gestão do risco) e API 581 (inspeção baseada no risco). Um modelo de confiabilidade foi construído com base na árvore de falhas do equipamento, a qual, por sua vez, foi construída com base no diagrama hidráulico do sistema e do respectivo FMEA (Failure Mode and Effect Analysis). Neste modelo, pressupõe-se uma taxa de falhas constante dos componentes ao longo do tempo para calcular o tempo médio entre falhas do sistema. O trabalho atendeu seus objetivos ao comprovar que o modelo numérico de confiabilidade é aderente às falhas de campo e da literatura. A análise de sensibilidade do modelo por meio da simulação numérica, mostrou que o aumento da qualidade das manutenções preventiva é a melhor estratégia para reduzir o risco de falha do BOP anular. Verificou-se ainda que o aumento da vida útil de alguns componentes é tão relevante quanto o incremento de redundâncias para a confiabilidade do BOP anular. / After Macondo accident (USA, April 2010), with an estimated loss of US $ 42 billion, the failure risk analysis of the BOP (BlowOut Preventor) gained great importance in oil exploration and development projects. This work has deepened in BOP annular preventer (one of BOP functions) failure risk analysis, mapping sensitivity of maintenance of its components in the probability of equipment failure, according to the guidelines of RBI techniques (Risk Based Inspection) and RCM (Reliability Centered Maintenance). Therefore, the methodology used is proposed by API 580 (2009) and API 581 (2008) standards of risk based inspection applied on a reliability model of annular BOP. This reliability model, in turn, was based on fault tree analysis (FTA) and FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) over the equipment hydraulic diagram. As hypothesis, it is assumed a constant failure rate of components over time, in order to calculate the mean time between failures. It was proved that reliability calculated by numerical model is coherent to field failures observations and literature data. The sensitivity analysis by numerical simulation shows that improving inspections and preventive maintenance quality in some of BOP components can markedly reduce the risk of failure of annular BOP.

O desenvolvimento de técnicas analíticas, espectroscópicas e de imagem baseadas na detecção da fluorescência está associado com a necessidade por marcadores fluorescentes com variadas características e aplicabilidades. Dentre os diversos marcadores fluorescentes disponíveis, os derivados de borodipirrometenos (BODIPY), descobertos no final da década de 1960, passaram a ser amplamente utilizados desde o final da década de 1980. Esta tese de doutorado se trata de um estudo pioneiro no Brasil, envolvendo a síntese, modificação química e caracterização fotofísica de BODIPYs. Na primeira etapa do projeto métodos de obtenção de BODIPYs foram estabelecidos e aplicados na síntese de uma biblioteca de sondas fluorescentes. O estudo fotofísico dessa biblioteca de fluoróforos nos possibilitou identificar e estudar particularidades de alguns fluoróforos, como o solvatocromismo, halocromismo e ionocromismo. A segunda etapa do projeto envolveu o estabelecimento de métodos de modificação química de BODIPYs visando a diversificação fotofísica e estrutural da biblioteca de compostos. Foram sintetizados BODIPYs reativos que foram submetidos a reações de substituição nucleofílica, Suzuki, Sonogashira, Knoevenagel e arilação direta, levando à obtenção de compostos com propriedades ópticas diversas. Por fim, na terceira etapa do projeto, está descrito o desenvolvimento de novos métodos de modificação química de fluoróforos BODIPY. Foi desenvolvido um método simples de tiocianação direta dessa classe de compostos com bons rendimentos, baseado na utilização de tiocianato de amônio e oxone ®. O escopo e as limitações do novo método de tiocianação foi estudado em BODIPYs com propriedades eletrônicas diversas. Foi mostrada ainda a conversão de BODIPYs tiocianados a derivados tioalquilados com características ópticas particulares. Em conclusão, com esta tese de doutorado foi estabelecida uma linha de pesquisa inovadora envolvendo a síntese e modificação química de uma classe de compostos com ampla aplicação tecnológica. / The development of fluorescence-based analytical, spectroscopic and image techniques is associated with the necessity of fluorescent probes with diverse properties and applications. Among the available fluorescent probes, borondipyrromethene (BODIPY) derivatives, discovered in the late 1960`s, became widely applied since the late 1980`s. This PhD thesis is a pioneering study in Brazil, concerning the synthesis, chemical modification and photophysical characterization of BODIPYs. In the first stage of the project some methods for the synthesis of BODIPYs were stablished and then applied in the development of a library of fluorescent probes. The photophysical study of this fluorophore library enabled us to identify and further study particularities of some fluorophores, such as solvatochromism, halochromism and ionochromism. The second stage of the project involved the establishment of methods for the chemical modification BODIPYs, aiming at the photophysical and structural diversification of the library. Reactive BODIPYs were synthesized and subjected to reactions such as nucleophilic substitution, Suzuki, Sonogashira, Knoevenagel and direct arylation, resulting in the obtainment of compounds with diverse optical properties. Finally, in the third stage of the project, it is described the development of new methods for the chemical modification of BODIPY fluorophores. It was developed a simple and high yielding method for the direct thiocyanation of this class of compounds, based on the use of ammonium thiocyanate and oxone ®. The scope and limitations of the new thiocyanation method has been studied in BODIPYs with different electronic properties. It was also shown the conversion of thiocyanated BODIPYs to thioalkylated derivatives bearing particular optical characteristics. In conclusion, in this PhD thesis an innovative research line involving the synthesis and chemical modification of a class of compounds with broad technological application has been established.

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Magíster en Ingeniería de Negocios con Tecnologías de Información / 10/10/2023