FCT: DEMI - Dissertações de Mestrado
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- Otimização topológica de estruturas reticuladas considerando encurvadura com constrangimentos de admissibilidade geométricaPublication . Rodrigues, Guilherme Marques; Conde, FábioA presente dissertação tem como objetivo o avanço do estudo de otimização topológica e dimensional de estruturas reticuladas, com a consideração de constrangimentos locais de tensão e encurvadura. O trabalho baseia-se na evolução do programa Nova_TrussTopOpt, formulado em MATLAB, que recorre ao algoritmo de otimização MMA para resolver problemas de otimização estrutural associados à geração de estruturas com base em um conjunto de critérios de otimização. O programa possui duas formulações distintas: a minimização da massa estrutural, garantindo o cumprimento dos critérios de cedência e encurvadura crítica; e a minimização da compliance, sujeita a restrições de massa e encurvadura. Neste âmbito, implementaram- se inovações que incluem: (i) um constrangimento destinado a penalizar soluções não admissíveis, mitigando a tendência do algoritmo em gerar barras artificiais sem relevância física; e (ii) a possibilidade de considerar carregamentos secundários, assegurando que as estruturas obtidas apresentam robustez perante diferentes cenários operacionais. A metodologia foi validada através da aplicação a diversos exemplos com diferentes bases de Ground Structures,incluindo exemplos como 4x4,4x8,4x2,7x1,2x4 e L_Bracket, onde se estudou também como o programa reagia conforme a alteração de certos parâmetros do constrangimento de encurvadura. Os resultados demonstram a eficácia das novas formulações, evidenciando melhorias na robustez e na viabilidade física das soluções obtidas. Conclui-se que os objetivos definidos foram alcançados, tendo-se ampliado significativamente as capacidades do programa Nova_TrussTopOpt e contribuído para o avanço científico no domínio da otimização topológica de estruturas reticuladas.
- Exploring a non-model based expansion towards damage detection and localizationPublication . Vicente, João Diogo Pinto Cabaço; Silva, TiagoDevelopment of an early damage identification method for plate-like structures can help maintaining the integrity, stability and safety of the whole structures. Plates are a significant type of structural component in a broad range of engineering applications, such as aerospace, automotive, civil and mechanical engineering. The increase in size and complexity of plate-like structures makes maintenance and repairs works harder to perform. Implementing a Structural Health Monitoring (SHM) process so that the system can be monitored periodically or continuously can be critical to early structural damage detection. This study used Vibration-based Structural Health Monitoring (VSHM) to detect changes in dynamical properties by comparing mode shapes from the same FE model in two different states, damaged and intact ("healthy"). To obtain those mode shapes time-responses were simulated at sensor locations and an Operational Modal Analysis (OMA) process was done to identify the modal parameters at those locations. The transverse displacement’s mode shapes at sensor locations were expanded from measurements simulated with added noise using a recent non-model expansion method that decomposes each mode shape using 2D Chebyshev polynomials. Damage was identified and located by comparing the Modal Strain Energy (MSE) of both plate-states at each element. The quality of results will inherently depend on the quality of expansion, to guarantee that a MAC process was implemented at every step.
- Cross-Cultural Examination of Familial EntrepreneurshipPublication . Roldão, João Benjamim Costa; Llussá, Fernanda; Zutshi, AneeshThis Master dissertation investigates the dynamics of familial entrepreneurship through a cross-cultural lens, focusing on three central questions: whether family entrepreneurs exhibit distinct individual characteristics, whether they are more prevalent in developing economies, and whether they are more often driven by necessity. Drawing on Global Entrepreneurship Monitor (GEM) data from 43 countries, the study combines theoretical foundations with em- pirical analysis to explore the intersection between family, socio-economic context, and entre- preneurial behaviour. The findings reveal that family entrepreneurs differ significantly from non-family entre- preneurs in terms of education, income, business skills, and risk aversion, while no significant differences were observed for age and gender. Furthermore, family entrepreneurship is more prominent in developing countries, where economic constraints and institutional voids make the family a critical source of support. The analysis also confirms a strong correlation between family entrepreneurship and necessity-driven motivations, particularly job scarcity. These results highlight the dual role of family as both a source of opportunity and a coping mechanism in adverse contexts. The study contributes to a deeper understanding of how individual traits, family influence, and economic environments shape entrepreneurial be- haviour. It also emphasizes the importance of tailored policy interventions to foster sustainable and inclusive family entrepreneurship.
- Melhoria contínua no Setor do Retalho Alimentar: Efeitos na Produtividade, Redução de Desperdício e Estabilização OperacionalPublication . Ferreira, João Manuel Luz; Godina, RaduEste estudo de caso, realizado no âmbito de um estágio profissional numa loja de retalho alimentar, analisa o impacto de metodologias Kaizen para resolver ineficiências e o desalinhamento entre a capacidade e a procura, com foco na estabilização, na redução de desperdício e no aumento da produtividade. A intervenção assenta em três pilares: normalização de processos (Standard Work, 5S, Kamishibai), gestão diária e suporte analítico (Excel e Power BI). A recolha de dados permite medir tempos por tarefa e calcular a produtividade por colaborador/processo (caixas/h), assegurando a comparação antes/depois e a decisão baseada em evidências. As iniciativas incluem um novo modelo de reposição (massiva e seletiva), o planeamento diário da produção em frescos e uma ferramenta de dimensionamento de equipas, articuladas com Kaizen Diário; as soluções foram testadas e implementadas. Os resultados agregados evidenciam ganhos: −10% no tempo médio de reposição, estabilização em 60 caixas/h/colaborador e −10% de ruturas. Em frescos, as quebras caem 42% e, na mão de obra, observa-se −17% de horas trabalhadas e +20% de produtividade, com menos 13 operadores e +6% de vendas. Conclui-se que a combinação de Standards, Gestão Diária e Dados gera melhorias sustentáveis sem investimento pesado, desde que acompanhada por disciplina na execução e ciclos regulares de verificação em gemba.
- Análise e Melhoria dos Processos de Armazém: Um Estudo de Caso numa Empresa do Setor AutomóvelPublication . Vale, Rodrigo Inácio Pires do; Duarte, SusanaA crescente competitividade do mercado tem impulsionado as empresas a procurarem formas de melhorar as suas operações. Uma das áreas que tem recebido especial atenção é a logística, com o objetivo de cumprir com a entrega de produtos com qualidade a custos competitivos. Com essa finalidade, as empresas têm adotado estratégias de melhoria contínua, aplicando estratégias como o Lean para reduzir desperdícios e aumentar a produtividade. O objetivo deste trabalho é analisar e propor melhorias para aumentar a eficiência dos armazéns, aplicando os princípios da filosofia Lean. O estudo de caso foi realizado no armazém da Stellantis, permitindo uma observação dos métodos de trabalho e a identificação de problemas relacionados com a organização e a eficiência. Para mitigar esses problemas, foram implementadas melhorias baseadas no 5S, gestão visual, análise ABC e diagrama de Spaghetti, visando o aproveitamento do espaço, redução de desperdícios e melhorias operacionais. Os dados foram recolhidos através de observações no armazém, recolha de dados do software informático e entrevistas informais com os colaboradores. Os resultados obtidos demonstraram que houve uma redução de 37 minutos no tempo de picking e menos 3,01km de distância percorrida pelos colaboradores, maior precisão no controlo de stock com uma redução de cerca de 1% nos produtos que necessitaram de segunda contagem no inventário em 2025, comparativamente ao ano de 2024, bem como melhorias na organização no espaço do armazém. A sugestão de KPIs proporcionou uma visão mais precisa das operações, sugerindo formas de monitorizar e sustentar as melhorias. Conclui-se que a aplicação das melhorias foi determinante para o funcionamento dos processos do armazém. Contudo, a melhoria contínua deve ser um processo, exigindo monitorização constante para garantir a competitividade e sustentabilidade da empresa a longo prazo.
- ANÁLISE DE SOLUÇÕES PARA A VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS DE LOUÇA E VIDRO UMA ABORDAGEM MULTIDIMENSIONALPublication . Guiomar, Teresa Miguel Gonçalves Cruz; Godina, Radu; Ferreira, InêsA deposição em aterro continua a ser o destino de determinados fluxos de resíduos urbanos, em particular a louça e o vidro domésticos. Apesar do seu potencial de reutilização, estes materiais não estão abrangidos pelos sistemas de recolha seletiva e permanecem sem solução estruturada de valorização, o que representa uma perda de recursos e um obstáculo à transição para a economia circular. O problema é particularmente relevante devido à grande quantidade de resíduos de louça e vidro domésticos sem aproveitamento e à falta de soluções claras no enquadramento legal e na gestão de resíduos em Portugal. Esta lacuna entra em contradição com os princípios da economia circular e metas nacionais e europeias de redução da deposição em aterro. Posto isto, o objetivo desta dissertação é explorar a viabilidade da valorização de resíduos de louça e vidro domésticos, identificando potenciais aplicações que contribuam para a redução da sua deposição em aterro e para a criação de utilidades em setores estratégicos. A abordagem metodológica combina revisão da literatura, análise normativa, contactos com empresas nacionais de cerâmica e cristalaria e entrevistas exploratórias a empresas da construção civil e da indústria cimenteira. Estas etapas permitem identificar alternativas de valorização, nomeadamente a incorporação destes resíduos no setor da construção, como substitutos parciais de cimento e agregados naturais em misturas de betão. Os resultados evidenciam que, embora existam barreiras técnicas, económicas e institucionais, a valorização de resíduos de louça e vidro domésticos apresenta potencial para reduzir a pressão sobre os aterros, contribuir para a redução da pegada ambiental da construção civil e alinhar as práticas locais com as metas europeias de economia circular.
- Análise e desenvolvimento de modelos para agendamento de exames em Medicina Nuclear: Um estudo de casoPublication . Gonçalves, José António Pereira; Dinis, Duarte; Matos, AnaOs custos associados ao setor de saúde têm vindo a aumentar, consequentemente será necessário encontrar maneiras de atenuar este crescimento. A solução passará pela utilização eficiente dos recursos disponível. Uma das vertentes menos exploradas no setor de saúde para este efeito é o escalonamento eficiente de cada exame ao longo do dia de trabalho. Desta forma, através da exploração do departamento de medicina nuclear no Hospital Garcia de Orta, foram desenvolvidos vários modelos com o objetivo de ajudar os decisores a responder a duas perguntas: Quanto tempo é necessário para executar um conjunto de exames; Quantos exames podem ser feitos com o tempo disponível. O problema em estudo é uma generalização do problema Job-Shop, em específico Flexible Multi-Resource Job-Shop with No-Wait. Esta dissertação é dividida em três passos: no mapeamento dos exames e a respetiva recolha de dados, no formulação dos vários modelos, e na comparação dos modelos e resolução dos problemas práticos apresentados. O mapeamento dos exames foi realizado através de entrevistas sucessivas com vá- rios profissionais, de forma a captar os recursos necessários em cada tarefa, de seguida procedeu-se à recolha das duração de cada tarefa. Para cada uma das perguntas a responder foram criados quatro modelos, uma nova formulação Mixed Integer Linear Programming e três modelos de Simulated Annealing, para esta última utilizou-se dois tipos de codificação para a solução. Os modelos utilizados foram comparados utilizando problemas benchmark já existentes na literatura e através de problemas práticos apresentados pelo sistema em estudo. Esta dissertação permitiu elaborar um conjunto de modelos que aumentam a eficiência com a qual decorre o escalonamento de exames, não só permitindo automatizar este processo, como também aumentando o volume de exames que ocorrem num dia de trabalho.
- Um modelo explicativo do desgaste de pneus para apoio à gestão de stocks na indústria da aviaçãoPublication . Brito, Margarida dos Santos Aires; Dinis, Duarte; Barroso, AnaNa indústria da aviação comercial, a necessidade de uma elevada taxa de operaciona lidade das aeronaves traduz-se na necessidade de ações de manutenção regulares, podendo as mesmas ser planeadas ou não planeadas. Devido à natureza estocástica da falha dos diferentes componentes de uma aeronave, ações de manutenção corretivas, não planeadas, geram necessidades acrescidas e inesperadas de peças sobresselentes. Para mitigar o risco de rutura de stock, em virtude da incerteza da procura deste tipo de peças, a gestão de peças sobresselentes deve certificar a disponibilidade das mesmas recorrendo a diferentes estratégias de planeamento. As estratégias adotadas, a curto, médio ou longo prazo, devem ser articuladas com o planeamento de ações de manutenção e estabelecidas de acordo com os diferentes fatores que contribuem para a variação e incerteza da procura de peças sobresselentes. A presente dissertação pretende enquadrar o desgaste dos pneus do trem de aterragem principal de uma aeronave Boeing 767-300ER, com o propósito de fundamentar a variação no número de utilizações de pista que cada pneu tem a capacidade de operar, bem como contribuir para a eficiência do planeamento de stocks de pneus sobresselentes. Deste modo, é apresentado um estudo de caso aplicado na companhia aérea euroAtlantic Airways, onde são identificadas as variáveis explicativas de diferentes níveis de desgaste dos pneus, considerando o contexto operacional. A significância estatística das variáveis explicativas apresentadas neste estudo para o desgaste dos pneus é confirmada recorrendo a modelos de regressão linear múltipla, contribuindo para a agregação de informação relevante no planeamento de stock de pneus e para uma gestão orientada para o contexto operacional das aeronaves.
- Planeamento da substituição de frotas com viaturas usadas: Otimização binária e bi-objetivo aplicada à transição energéticaPublication . Gonçalves, Ana Margarida Tomé; Cruz, PedroA presente dissertação foca-se no problema da substituição de frotas do setor dos transportes públicos, considerando fatores ambientais, económicos e operacionais. Num setor com exigências de descarbonização cada vez mais presentes, em paralelo com constrangimentos orçamentais, torna-se necessário repensar os modelos atuais de substituição de ativos. A literatura sobre esta temática é bastante extensa, com diferentes metodologias incorporadas, porém os estudos analisados apenas consideram no processo de substituição a aquisição de viaturas novas, ignorando a possibilidade de comprar autocarros já usados. Neste contexto, na presente dis- sertação pretende-se perceber se esta é uma opção viável. Foi definido um modelo de otimização de Programação Inteira Binária, para apoiar a tomada de decisão na substituição de viaturas, usando autocarros usados a gasóleo, como alternativa intermédia à eletrificação total. De seguida, recorre-se à análise multi-objetivo e da fronteira Pareto, para explorar tradeoffs entre objetivos conflituosos e definir o plano final de substituição. O modelo foi testado num caso de estudo de um operador urbano de transportes públicos, re- correndo a dados reais de operação, manutenção e impacto ambiental, e em dois horizontes temporais. Os resultados obtidos evidenciam que o uso de viaturas usadas é, de facto, uma hipótese viável à eletromobilidade, porém, apenas quando o horizonte de planeamento apresenta mais do que uma substituição sucessiva de viaturas, isto é, quando uma viatura da frota original é substituída por outra, que por sua vez, chega também a ser substituída até ao fim do horizonte de planeamento. A dissertação contribui assim para a literatura na área da gestão de frotas e transportes, ofere- cendo uma proposta metodológica robusta e que incorpora, de forma explícita, as limitações e oportu- nidades do contexto atual da transição energética nos transportes públicos
- Aplicação do ciclo DMAIC para Mitigar Divergências de Medições entre Instrumentos Óticos na Indústria AutomóvelPublication . Silva, Guilherme Miguel Correia; Godina, RaduCom o progresso tecnológico, os sistemas de medição óticos têm vindo a ser ampla- mente integrados nas linhas de produção, oferecendo vantagens significativas em termos de velocidade de medição e automação. Contudo, a validade dos dados obtidos por estes siste- mas está intrinsecamente ligada à sua capacidade metrológica, sendo imprescindível asse- gurar a sua precisão e consistência. Esta dissertação tem como objetivo principal a eliminação das discrepâncias na me- dição de uma característica da qualidade entre o sistema de medição ótico instalado na linha de produção e o sistema de referência do laboratório da qualidade. A redução desta varia- bilidade é essencial para garantir decisões robustas e coerentes no controlo do processo e da melhoria contínua do mesmo. Para alcançar este objetivo, adotou-se a metodologia six sigma, em particular ao ciclo DMAIC (Definir, Medir, Analisar, Melhorar e Controlar). Ao longo do ciclo DMAIC, foram aplicadas ferramentas e técnicas associadas ao six sigma. Destaca-se a aplicação da análise de sistemas de medição (MSA), com especial destaque em estudos de R&R (repetibilidade e reprodutibilidade) e linearidade, com vista à avaliação da performance dos instrumentos de medição. Adicionalmente, é utilizado o Analytic Hierarchy Process (AHP) como apoio à de- cisão da melhoria mais adequada. Com base nesta metodologia, foi possível eliminar o bias e a linearidade previamente existentes entre as medições do laboratório da qualidade e da linha de produção. Os resul- tados demonstraram, depois de ações corretivas, que o bias ao longo de toda a gama de medição do instrumento de medição não apresenta diferenças significativas de zero para um nível de significância de 5%.