Simulation-based Digital Twin for Distributed Manufacturing Control Systems

The fast pace at which industrial revolutions have been taking place depicts the importance of production systems for human beings. The increasing need to improve products’ quality and production lines’ efficiency without disregarding the human factor has compelled engineers to come up with innovative solutions. Consequently, the ongoing Industrial Revolution is leading to the emergence of new concepts, amongst which Digital Twins (DTs) stand out. Given their early stage, the already existing implementations are far from standardised, meaning that each practical case has to be analysed on its own and solutions are often created from scratch. Despite their current lack of modularity, the powerful predictive and monitoring capabilities featured in such implementations make DTs a rather interesting subject. This work suggests an architecture which allows the integration between a previously programmed manufacturing unit simulator and its DT, implemented and calibrated within the scope of this project. In spite of the physical asset itself being represented by a simulator, the suggested solution is equally applicable to a real-life scenario with a full-size conveyor network. Moreover, a thorough validation process is carried out, allowing the broadening of the knowledge on the physical system’s performance traits. Nevertheless, its somewhat unforeseeable behaviour hinders the modelling, thus making room for future work on how to make the DT’s predictions more accurate.A celeridade com que se têm verificado revoluções industriais retratam a importância dos sistemas de produção para os seres humanos. A crescente necessidade de melhorar a qualidade dos produtos e a eficiência das linhas de produção sem ignorar o fator humano tem obrigado os engenheiros a pensar em soluções inovadoras. Consequentemente, a Revolução Industrial que se encontra em curso está a levar ao aparecimento de novos conceitos, entre os quais se destacam os Gémeos Digitais. Dada a sua fase embrionária, as implementações já existentes estão longe de padronizadas, pelo que cada caso prático tem de ser analisado por si só e as soluções são muitas vezes criadas de raiz. Apesar da sua atual falta de modularidade, as poderosas capacidades de previsão e monitorização apresentadas por tais implementações tornam os Gémeos Digitais num tópico bastante interessante. Este trabalho sugere uma arquitetura que permite a integração entre um simulador de uma unidade de manufatura, previamente programado, e o seu Gémeo Digital, implementado e calibrado no âmbito deste projeto. Apesar de o próprio sistema físico ser representado por um simulador, a solução sugerida é igualmente aplicável a um cenário com uma rede de transporte à escala real. Adicionalmente, é descrito um processo de validação minucioso, que permite alargar o conhecimento sobre o desempenho geral do sistema físico. Não obstante, o seu comportamento algo imprevisível impõe obstáculos à modelação, algo que poderá vir a ser melhorado, futuramente, de modo a que as previsões feitas pelo Gémeo Digital sejam mais exatas

Perceção dos pilotos da Força Aérea para comportamentos de risco na operação normal

O sector aeronáutico tem protagonizado uma acentuada evolução, com assinalável redução na taxa de acidentes, continuando, ainda assim, a afigurar-se crucial o estudo desta matéria, considerando que grande parte das causas dos acidentes estão relacionadas com falha humana, como seja erro de perceção dos pilotos. Esta temática reveste-se de extrema importância para a Força Aérea (FA) que, sintónica com a demais indústria aeronáutica, encara esta problemática com grande seriedade, apostando na promoção de uma cultura de segurança e na formação, de excelência, ministrada aos seus pilotos. Pelo referido, foi objetivo deste estudo analisar a perceção de risco e o comportamento de segurança em voo dos pilotos da FA, numa amostra de 103 oficiais pilotos aviadores (53,7% do universo). Baseado numa metodologia de raciocínio dedutivo, alicerçada numa estratégia de investigação quantitativa e num desenho de pesquisa de estudo de caso, os dados foram recolhidos através de dois questionários, traduzidos para português e adaptados para o contexto da FA pelo autor. Os resultados revelaram que, apesar das diferenças de médias verificadas entre grupos com diferentes experiências operacionais, a generalidade dos pilotos da FA avalia o risco de forma homogénea e ajustada, e denota uma positiva (auto)confiança e orientação para a segurança.The aeronautical industry has witnessed a tremendous evolution, with a remarkable reduction in accident rates. Nevertheless, the study of these subjects has a crucial significance, considering that a large percentage of the accidents are still related to human error, such as pilots’ perception errors. Flight safety is extremely important for the Air Force that, syntonic with the entire aviation industry, has taken this mater very seriously and endeavored both in promoting a safety culture, and in providing world class training to its pilots. Therefore, this study’s objective was to analyze risk perception and flight safety behavior of Air Force pilots, in a sample of 103 officer pilots (53,7% of the universe). Based on a deductive reasoning methodology, quantitative research strategy and a case study design, the data were gathered using two questionnaires, translated to Portuguese and adapted to the Air Force’s context by the author. The results revealed that, in spite of the differences in averages seen between groups with different operational experiences, generally speaking, Air Force pilots assess risk accordingly and evenly, and are positively (self-)confident and safety oriented.N/

Desenvolvimento de um biomaterial cerâmico baseado no sistema Li2O-SiO2 para restauração dentária

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia BiomédicaNos últimos anos, têm vindo a ser desenvolvidos vários materiais cerâmicos com excelentes propriedades mecânicas, químicas e estéticas, com vista à substituição das tradicionais restaurações metalo-cerâmicas. Alguns desses materiais são os vidros cerâmicos baseados no sistema Li2O − SiO2. O principal objectivo deste trabalho foi a produção de vidros cerâmicos baseados no sistema Li2O − SiO2 pela via da tecnologia de pós, em que os pós de vidro, preparados por moagem de fritas vítreas obtidas por fusão e arrefecimento rápido, eram submetidos a um processo de sinterização e cristalização formando então o vidro cerâmico. Durante as diferentes etapas do procedimento experimental foram utilizadas várias técnicas de caracterização, tais como análise térmica diferencial para determinar as temperaturas correspondentes a modificações estruturais no vidro, difracção de raios-X para identificar as fases cristalinas presentes nos materiais sintetizados e microscopia electrónica de varrimento para investigar a microestrutura dos vidros cerâmicos resultantes. Foram desenvolvidos vidros cerâmicos com diferentes composições, diferindo essencialmente pela razão SiO2/Li2O. Os vidros cerâmicos desenvolvidos foram também caracterizados em termos das suas propriedades físicas e térmicas (densidade e coeficiente de expansão térmica linear), propriedades mecânicas(resistência à flexão e microdureza) e durabilidade química. Os resultados demonstraram a possibilidade de obter um vidro cerâmico com propriedades satisfatórias para aplicação em restauração dentária. Contudo, tais propriedades poderão ainda ser melhoradas em resultado de futura investigação

Application of a simulation-based digital twin for predicting distributed manufacturing control system performance

Publisher Copyright: © 2021 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland.During the last years, several research activities and studies have presented the possibility to perform manufacturing control using distributed approaches. Although these new approaches aim to deliver more flexibility and adaptability to the shop floor, they are not being readily adopted and utilised by the manufacturers. One of the main challenges is the unpredictability of the proposed solutions and the uncertainty associated with these approaches. Hence, the proposed research aims to explore the utilisation of Digital Twins (DTs) to predict and understand the execution of these systems in runtime. The Fourth Industrial Revolution is leading to the emergence of new concepts amongst which DT stand out. Given their early stage, however, the already existing implementations are far from standardised, meaning that each practical case has to be analysed on its own and solutions are often created from scratch. Taking the aforementioned into account, the authors suggest an architecture that enables the integration between a previously designed and developed agent-based distributed control system and its DT, whose implementation is also provided in detail. Furthermore, the digital model’s calibration is described jointly with the careful validation process carried out. Thanks to the latter, several conclusions and guidelines for future implementations were possible to derive as well.publishersversionpublishe

Tourism promotion and the (re) functionalization of information offices: The case of Serra da Estrela

Tourist information offices, whose mission of spreading information and supporting tourism is becoming more demanding, are under pressure to readjust in order to become structures that provide high quality information. A change from "physical access" to "digital access" is being witnessed that threatens traditional structures for the provision of information. This fact implies that the structures must be (re)functionalized in order to promote more social contact with tourists and to offer services other than the simple giving of information. This study seeks to characterize the tourist information offices of the Serra da Estrela area, to inquire about their role as providers of space in which tourists can obtain information, and to assess their skills in relation to the behaviour and requirements of tourists in the twenty-first century, namely the adaptation to new communication paradigms in tourism

Identificação dos Media Sociais utilizados pelas organizações de gestão de destinos: o caso de estudo do destino turístico Serra da Estrela

O turismo como um dos setores económicos onde a informação desempenha um papel fundamental é consequentemente um dos mais influenciados pela emergência dos media sociais. Atualmente, a utilização generalizada de media social e, em especial, o crescimento exponencial das plataformas de redes sociais, estão a provocar alterações radicais na promoção dos destinos turísticos, com uma estratégia clara de incorporação de conteúdos gerados pelos utilizadores (CGU) na Internet. Perante esta realidade, as Destination Management Organization – Organizações de Gestão de Destinos (DMO), como organizações dinâmicas, cujo objetivo é a promoção dos destinos turísticos têm que se adaptar de forma a enquadrar-se perante os desafios colocados por este novo paradigma de interação e comunicação. O trabalho apresentado neste artigo faz uma análise da utilização de medias sociais por entidades ligadas ao destino turístico Serra da Estrela, identificando os adotados e, se existe alguma preocupação com a valorização de conteúdos gerados pelos utilizadores. A metodologia utilizada foi baseada na construção de uma grelha de observação, onde foram registados pelos investigadores os dados recolhidos relativos a cada um dos websites das DMO consideradas

A Valorização e Promoção do Destino Turístico e o Papel dos Postos de Turismo. Abordagem ao Destino Turístico da Serra da Estrela

O Turista procura aceder a níveis de informação cada vez mais diversificados, que permitam um conhecimento prévio do destino ou lhe possibilitem recolher dados capazes de estabelecer/desenhar a sua estadia, as actividades a desenvolver e a interação com o território e seus recursos. A informação turística assume, para além de um papel relevante na promoção dos destinos turísticos, grande influência na criação da sua imagem, o que implica que se assume como factor crítico na qualificação do destino, na forma como este se difunde e na capacidade de gerar atractividade. O destino serra da Estrela integra 13 postos de turismo que apresentam características diferenciadas, quer na sua estrutura física, funções detidas, acessibilidade e recursos humanos, quer ainda na sua gestão, utilização de TIC e ligação com os recursos e operadores turísticos

Ciclosporina no Tratamento da Urticária Crónica Espontânea na Era do Omalizumab

Introduction: In chronic spontaneous urticaria (CSU) unresponsive to anti H1-histamines, national recommendations propose omalizumab, which is not always promptly available. Thus, other treatments should be discussed. In this context, we have analysed efficacy and safety of cyclosporine and possible relations between characteristics of urticaria and response to cyclosporine.Material and Methods: Retrospective study of CSU patients from a department of dermatology treated with cyclosporine (2010-2016). We evaluated the demographic and clinic-laboratorial parameters, doses, treatment duration, follow-up, side effects and efficacy, using the weekly urticarial activity score 7 (UAS7). Statistical significance was considered for p < 0.05.Results: We evaluated 23 patients (19 female/4 male; mean age 46.0y ± 14.0) with CSU which evolved for 129.7 ± 128.1 months and who were treated with cyclosporine (mean dose 3.2 ± 0.3 mg/kg). There was a good response in 10 patients (44%) at the first month, with a significant mean UAS7 reduction. Side effects from cyclosporine occurred in eight patients, leading to treatment suspension in six patients (26%), mostly due to arterial hypertension and infections. None of the parameters evaluated was associated with response to cyclosporine.Conclusion: Cyclosporine was effective in 44% of patients with moderate to severe CSU. When omalizumab is not immediately available, it may be worth trying cyclosporine, with a narrow monitoring for adverse effects.Introdução: Na urticária crónica espontânea (UCE) refratária a anti-histamínicos, as recomendações nacionais propõem utilizar o omalizumab mas este nem sempre está prontamente disponível, justificando-se discutir o valor de outros fármacos. Neste contexto, analisámos a eficácia e a segurança da ciclosporina e explorámos a relação entre características da urticária e a resposta terapêutica.Material e Métodos: Estudo retrospetivo num serviço de dermatologia (2010-2016). Foram reunidos dados demográficos, clínico-evolutivos e laboratoriais da UCE moderada a grave tratada com ciclosporina, dose, duração do tratamento, período de follow-up e reações adversas. A eficácia foi avaliada pela escala de atividade da urticária durante 7 dias (UAS7). A significância estatística foi definida para 0,05.Resultados: Foram estudados 23 doentes (19 feminino/4 masculino; idade média 46,0 ± 14,0 anos) com UCE que evolui há 129,7 ± 128,1 meses, tratados com ciclosporina numa dose média de 3,2 ± 0,3 mg/kg. Em 10 doentes (44%) observou-se boa resposta logo no primeiro mês com redução significativa do UAS7 (UAS7 ≤ 6) relativamente aos não respondedores (p < 0,05). Ocorreram eventos adversos em oito doentes, com necessidade de suspensão em seis (hipertensão arterial não controlada ou infeções). Nenhum dos dados avaliados mostrou relação com a resposta terapêutica.Conclusão: A ciclosporina, eficaz em 44% dos doentes com urticária moderada a grave, poderá ser considerada alternativa ao omalizumab, quando este não está disponível, mas com monitorização estreita de eventos adversos

Postos de Turismo do Destino Serra da Estrela

Os postos de turismo, cuja missão é difundir informação e apoiar as atividades de turismo e lazer, assumem um papel de promoção de destino cada vez mais exigente nos espaços rurais, face à menor expressão de estruturas promocionais, a par da necessidade de se reajustarem em espaços com novas funcionalidades e maior qualificação na promoção da informação turística. A informação, associada a uma dimensão digital on-line, deve dar também lugar à experimentação, onde a informação transmitida se cruza com produtos locais, materiais e imateriais, experiências e a disponibilização de serviços turísticos de forma a enfatizar a estadia. A Internet é, atualmente, a fonte mais importante e utilizada na procura de informação por parte dos turistas. Consequentemente, o acesso à informação turística tem sofrido, nas últimas duas décadas, mudanças significativas devido ao uso massivo da Internet e, em particular, das tecnologias subjacentes à Web 2.01. A mudança do "acesso físico" pelo "acesso digital" ameaça as estruturas tradicionais de promoção, o que implica que os postos de turismo tenham de se (re)funcionalizar, de forma a promover um contacto social ainda mais eficaz com os turistas, oferecer serviços que vão além da informação e disponibilizar meios de desenvolver a promoção do destino de forma envolvente, reconhecida e fiável, perante as expectativas e interesses dos visitantes, que tendem a ser diversificadas, exigindo maior flexibilidade e inovação. Este relatório visa caracterizar os postos de turismo do destino Serra da Estrela, conforme definido pelo Observatório do Turismo da Serra da Estrela (OTSE) (Roque, Fernandes, Sardo, et al., 2012), avaliar o seu papel como entidades promotoras de espaços de informação turística e avaliar as suas capacidades, relativamente às necessidades de informação dos turistas no século XXI, principalmente no que diz respeito à adaptação aos novos paradigmas de comunicação em turismo. Procura-se, em simultâneo, apontar orientações, atendendo aos diagnósticos obtidos e às tendências evidenciadas pelos novos comportamentos turísticos.FCT – Fundação para a Ciência e Tecnologia UDI/IPG – Unidade de Investigação para o Desenvolvimento do Interior/Instituto Politécnico da Guard