Competitividade na Engenharia de Produção: Inovação e Sustentabilidade Contribuições da FEUP & INEGI. João Manuel R. S. Tavares

(1)

Competitividade na Engenharia de

Produção: Inovação e Sustentabilidade –

Contribuições da FEUP & INEGI

João Manuel R. S. Tavares

(2)

Organização

1. Apresentação

–

áreas de trabalho pessoais

2. Apresentação da FEUP

–

ensino

–

investigação

–

Interface investigação/industria

3. Apresentação do INEGI

–

investigação

–

Interface investigação/industria

2 Competitividade na Eng. de Produção: Inovação e Sustentabilidade

(3)

Formação e Actividades

• Prof. Auxiliar no Dep. de Eng. Mecânica (DEMec) da Fac.

de Eng. da Universidade do Porto (FEUP)

• Investigador Sénior e Coordenador de Projecto no Lab. de

Óptica e Mecânica Experimental (LOME) do Instituto de

Eng. Mecânica e Gestão Industrial (INEGI)

• Doutorado e Mestre em Eng. Electrotécnica e de

Computadores (FEUP)

(com Tese e Dissertação na área do

Processamento e Análise de Imagem)

• Licenciado em Eng. Mecânica (FEUP)

• Áreas de Investigação

– Processamento e Análise de Imagem (segmentação, seguimento,

emparelhamento, alinhamento e reconstrução 3D)

– Desenvolvimento de Produto (sistemas protótipos biomédicos)

– Interfaces Homem/Máquina (visualização de dados e percepção)

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Actividades: Processamento e Análise de Imagem

• Análise do dano em materiais compósitos

João Manuel R. S. Tavares Competitividade na Eng. de Produção: Inovação e Sustentabilidade 4

Imagem original _{Após segmentação}

Região do dano Medidas obtidas

Marques et al. (2009) Composites Science and Technology 69(14):2376-2382 Albuquerque et al. (2010) Journal of Composite Materials 44(9):1139-1159

(5)

Actividades: Processamento e Análise de Imagem

• Medição de dureza a partir de imagens de indentação

Dureza Vickers Dureza Brinell

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Actividades: Processamento e Análise de Imagem

• Análise de microestruturas em materiais

Imagens originais Após segmentação

Albuquerque et al. (2008) Nondestructive Testing and Evaluation 23(4):273-283 Albuquerque et al. (2009) NDT & E International 42(7):644-651

(7)

Actividades: Processamento e Análise de Imagem

• Análise do tracto vocal durante a fala partir de imagens

de ressonância magnética

Vasconcelos et al. (2010) Journal of Voice, doi:10.1016/j.jvoice.2010.05.002 (in press)

Segmentação internmédia II Segmentação final Segmentação intermédia I Imagem original + modelo médio

(8)

Actividades: Processamento e Análise de Imagem

• Segmentação de órgãos da cavidade pélvica feminina a

partir de imagens de ressonância magnética

Ma et al. (2010) IEEE Transactions on Medical Imaging (submitted)

Segmentação de órgãos (bexiga, pavimento pélvico, ânus) da cavidade pélvica

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Actividades: Processamento e Análise de Imagem

• Seguimento de marcas em análise da marcha

Competitividade na Eng. de Produção: Inovação e Sustentabilidade 9

Previsão Incerteza Medição Correspondência Resultado Pinho et al. (2005) ICCB 2005, 915-926

Pinho & Tavares (2009) Computer Modeling in Engineering & Sciences 46(1):51-75

(5 frames)

(10)

• Emparelhamento de contornos em pedobarografia

dinâmica

Actividades: Processamento e Análise de Imagem

Imagens originais Contornos emparelhados

Bastos & Tavares (2004) LNCS 3179:39-50

Tavares & Bastos (2010) Progress in Computer Vision and Image Analysis, Chapter 19, 339-368

João Manuel R. S. Tavares

camada de contacto + vidro

câmara espelho

luz reflectida vidro

pressão _{camada opaca}

lâmpada lâmpada camada

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Actividades: Processamento e Análise de Imagem

• Alinhamento de imagens de pedobarografia

Imagens originais Imagens antes e após alinhamento

Oliveira et al. (2010) Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, DOI: 10.1080/10255840903573020 (in press)

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• Simulação de contornos em imagens

Emparelhamento obtido

Deformações simuladas

Actividades: Processamento e Análise de Imagem

Imagens originais

João Manuel R. S. Tavares

Tavares & Pinho (2005) Journal of Computer Science 4(1):9-18

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Actividades: Processamento e Análise de Imagem

• Reconstrução 3D de órgãos da cavidade pélvica feminina

partir de imagens de ressonância magnética

Segmentação 2D realizada num slice

Pavimento pélvico reconstruído 3D

Órgãos da cavidade pélvica reconstruídos 3D

Pimenta et al. (2006) CompIMAGE 2006, 343-348 Alexandre et al. (2007) VipIMAGE 2007, 359-362

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Actividades: Processamento e Análise de Imagem

Azevedo et al. (2010) Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering 13(3):359-369

• Reconstrução 3D de objectos a partir de sequências de

imagem

Imagens originais Modelo computacional 3D obtido voxalizado e poligonizado

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• Design e desenvolvimento de um Sistema para a

Aquisição e Análise do Movimento Mandibular

Actividades: Desenvolvimento de Produto

Santos et al. (2009) Journal of Medical Engineering & Technology 33(6):437-441

Interface do sistema Sistema protótipo desenvolvido

(16)

• Design e desenvolvimento de otoscópio

óptico-electrónico para determinação de otites

Actividades: Desenvolvimento de Produto

Sistema protótipo desenvolvido Membrana sem e com otite

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• Interface para parametrização e análise de resultados de

sistema computacional

Actividades: Interacção Homem/Máquina

Interface para o programa FastComp (parametrização da análise pretendida)

Visualização dos resultados obtidos pelo FastComp para a análise pretendida

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• Interface para visualização e análise de informação

critica de controlo de tráfego aéreo

Actividades: Interacção Homem/Máquina

Sousa & Tavares (2009), IRF’2009, 477-478

Interface do sistema desenvolvido e análise dos filtros de visualização desenvolvidos baseados em princípios de percepção humana

(19)

feup: identidade

mais de 80 anos de história: A Faculdade de Engenharia é a maior Faculdade da Universidade do Porto e tem uma autonomia significativa; desde 2000, a feup está

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feup: identidade

investimos no palco do nosso progresso: 90.000 m² de campus, que inclui 9

departamentos, uma biblioteca de 8 pisos com 500 lugares de leitura e de estudo; 26 salas de informática equipadas com 500 computadores; 35

(21)

feup: um balanço…

Sabemos que o conhecimento é o nosso maior activo : tendo

adaptado todos os seus cursos ao modelo de Bolonha, a feup oferece

uma sólida formação graduada e pós-graduada:

- 3 licenciaturas

- 9 Mestrados Integrados (1º + 2º Ciclo)

- 8 Mestrados (2º ciclo)

(22)

…com resultados positivos: a nossa excelência está provada pela alta taxa de

empregabilidade dos nossos alunos (praticamente metade dos alunos são recrutados

ainda antes de finalizarem os seus estudos).

feup: desempenho

(23)

feup: desempenho

criando pontes, dentro e fora: a feup

envolve-se na comunidade,

especialmente através da cooperação com a indústria nacional; oferecemos um vasto número de serviços:

desenvolvimento de software e

protótipos, consultoria especializada, estudos de viabilidade técnica e

económica, análises químicas e outros serviços associados em laboratório. a

feup também assegura, no seu

campus, diversos eventos científicos

de abrangência internacional, todos os anos.

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feup: factos

Comunidade académica

Docentes e investigadores 475 ETI – 71% doutorado

Técnicos e administrativos 315

Estudantes 1º e 2º ciclos integrados 5746

Estudantes de Mestrado + Doutoramento 421 + 692

Produção científica

284 artigos científicos (17% da Publicação UP) 43 famílias de patentes

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3 º

Ciclo

Programa Doutoral Mestrado Integrado 1º _Ciclo Licenciatura 2º _Ciclo Mestrado 2 anos 3 anos 5 anos

Formação em Bolonha

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ENGENHARIA CIVIL

ENGENHARIA MECÂNICA

ENG. MECÂNICA ENG. CIVIL

ENGENHARIA QUÍMICA

ENGENHARIA INDUSTRIAL E GESTÃO

ENG. INDUSTRIAL E GESTÃO ENG. QUÍMICA E BIOLÓGICA

ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA E DE COMPUTADORES

ENGENHARIA METALÚRGICA E DE MATERIAIS

ENG. METALÚRGICA E DE MATERIAIS. ENG. ELECTROTÉCNICA COMPUTADORES

ENGENHARIA DO AMBIENTE

ENGENHARIA INFORMÁTICA E DE COMPUTAÇÃO

ENG. INFORMÁTICA E COMPUTAÇÃO ENG. AMBIENTE

BIOENGENHARIA *

ENG. MINAS E GEOAMBIENTE BIOENGENHARIA *

ENG. MINAS E GEOAMBIENTE

MULTIMÉDIA *

CIÊNCIA DA INFORMAÇÃO *

ENG. SEGURANÇA E HIGIENE OCUPAC. DESIGN INDUSTRIAL

INOVAÇÃO E EMPREENDEDORISMO TEC. * ENG. MINAS E GEOAMBIENTE

CIÊNCIAS DA COMUNICAÇÃO * CIÊNCIA DA INFORMAÇÃO *

ENG. BIOMÉDICA ENGENHARIA BIOMÉDICA

TELECOMUNICAÇÕES *

SISTEMAS SUSTENTÁVEIS DE ENERGIA * LÍDERES PARA INDÚSTRIAS TEC. * ENG. E GESTÃO DE TRANSPORTES

INFORMÁTICA *

ENG. FÍSICA

MATEMÁTICA APLICADA *

1

º

_{Ciclo 2}

º

_Ciclo

₃

o

_Ciclo

* em cooperação

MEDIA DIGITAIS *

ENG. REFINAÇÃO PETROQ. E QUÍMICA * SEGURANÇA E SAÚDE OCUPACIONAIS ENG. SERVIÇOS E GESTÃO

Formação em Bolonha

Cursos

de Graduação

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feup: saber fazer

primeira impressão: a aprendizagem na feup promove projectos

multidisciplinares, com alta aplicação prática, onde os estudantes podem experimentar problemas reais da

engenharia e onde lhes é proporcionada a oportunidade de desenvolverem o seu espírito de equipa e sentido de

(28)

feup: engenharia para o mundo

E com o mundo

Estudantes internacionais

na FEUP

South America Europe

34% Africa 30% North America 4% 28% Asia 4%

(29)

(30)

• 48 Universidades Brasileiras com acordo com a Universidade

do Porto

• Destas, 11 com acordo específico com a FEUP para

intercâmbio de estudantes de Engenharia/Tecnologia

feup: engenharia para o mundo

O Brasil é o país com o qual mantemos mais

protocolos de colaboração em mobilidade

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feup: engenharia

para o mundo

a feup tem parcerias com algumas das mais prestigiadas instituições educativas e, em conjunto, desenvolvemos um portfólio de cursos com alcance e qualidade globais:

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feup: engenharia

para o mundo

A FEUP é também membro da CESAER - the Conference of European Schools for Advanced Engineering Education and Research – uma associação internacional sem fins lucrativos constituída pelas 60

principais escolas de engenharia da Europa.

Educação: 150 acordos activos em 52 países Investigação: 160 parcerias activas em 43 países

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feup: fazemos futuro

Unidades de I&D sediadas na FEUP

CEC – Centro de Estudos da Construção

CEFT – Centro de Estudos de Fenómenos de Transporte

CEHRA – Centro de Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente

CESA - Centro de Estudos de Energia Eólica e Escoamentos Atmosféricos

CIGAR - Centro de Investigação em Geo-Ambiental e Recursos

CITTA – Centro de Investigação do Território, Transportes e Ambiente ISRPorto – Instituto de Sistemas e Robótica do Porto

LABEST – Laboratório da Tecnologia do Betão e do Comportamento Estrutural LEPAE – Laboratório de Engenharia de Processos, Ambiente e Energia

LSS - Laboratório de Sinais e Sistemas LSRE/LCM – Laboratório Associado

LSRE – Laboratório de Processos de Separação e Reacção LCM – Laboratório de Catálise e Materiais

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feup: fazemos futuro

Outros Centros de I&D relacionados com a FEUP

INEB - Instituto de Engenharia Biomédica (IBMC/INEB)

INESC Porto - Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores do Porto (Laboratório Associado)

INEGI – Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial (LAETA) EXPMAT - Mecânica Experimental e Novos Materiais

NOTEPAP - Novas Tecnologias e Processos Avançados de Produção IDMEC – Instituto de Engenharia Mecânica (LAETA)

UCVE - Unidade de Concepção e Validação Experimental

UEAEAC - Unidade de Estudos Avançados de Energia no Ambiente Construído UISPA - Unidade de Integração de Sistemas e Processos Automatizados

UNTE - Unidade de Novas Tecnologias Energéticas

CENUME - Unidade de Métodos Numéricos em Mecânica e Engenharia Estrutural NIADR - Núcleo de Inteligência Artificial Distribuída e Robótica (LIACC)

(35)

feup: fazemos futuro

unidades I&D

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44 M€

orçamento

15 M€ de

investigação

e serviços

2003 2004 2005 2006 2007 178.379,80 151.072,01 316.804,95 393.923,61 619.288,71 -2.373.827,05 -115.530,72 -539.309,83 -19.419,66 2.066.286,37 1.654.360,64 3.943.478,69 3.774.029,05 4.405.124,87 3.471.989,44 Resultados Operacionais Resultados Líquidos Resultados Financeiros ANO

feup: crescimento

2008 0 1 2 3 4 5 6 648.074,77 -4.618.045,66 -3059687,64

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feup: plataforma de inovação

TECNOLOGIAS / SPIN-OFFs

Tecnologias ambientais e industriais

Tecnologias patenteadas: Injecção de Plásticos Reactivos (RIMCop), Misturador Estático de Fluidos (NETMix).

A Fluidinova presta serviços de engenharia de alta tecnologia na forma de consultoria e projecto para o desenvolvimento de

novos processos e tecnologias ambientais e industriais.

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feup: plataforma de inovação

TECNOLOGIAS / SPIN-OFFs

Design de perfumes utilizando tecnologias limpas e recursos naturais.

A I-SENSIS desenvolve perfumes originais exclusivos de elevada qualidade para personalidades, marcas ou empresas, desde a formulação da essência até ao perfume final, pronto a comercializar.

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feup: plataforma de inovação

TECNOLOGIAS / SPIN-OFFs

O sistema OPS - pré-esforço orgânico - é inspirado no funcionamento do músculo humano. Esse mesmo princípio pode ser aplicado nas estruturas. Por exemplo, uma viga dotada de um sistema de cabos que respondam da mesma forma a instruções de um autómato em função de deformações medidas por sensores, pode pois ser muito optimizada, e pesar assim muito menos.

(40)

feup: plataforma de inovação

TECNOLOGIAS / SPIN-OFFs

Apoiar os agentes decisores na procura de soluções de mobilidade sustentável actuando no domínio dos transportes, território e ambiente.

(41)

feup: plataforma de inovação

TECNOLOGIAS / SPIN-OFFs

Novo substituto ósseo para utilização em medicina regenerativa. O Bonelike é patenteado a nível europeu.

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feup: plataforma de inovação

TECNOLOGIAS / SPIN-OFFs

O WalkinSense é considerado uma revolução na prevenção da doença do Pé diabético, que afecta os doentes diabéticos.

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feup: plataforma de inovação

TECNOLOGIAS / SPIN-OFFs

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feup: plataforma de inovação

TECNOLOGIAS / SPIN-OFFs

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feup: plataforma de inovação

TECNOLOGIAS / SPIN-OFFs

Lançada no mercado português em 2007, a nova Super Bock sem alcóol é o resultado de uma parceria entre a UNICER e o Departamento de Química da Faculdade de Engenharia (FEUP). Neste novo processo mantem-se todo o sabor original da cerveja mas com 0º de alcóol.

(46)

FEUP – RUA DR.ROBERTO FRIAS 4200-465 PORTO – PORTUGAL TEL: +351 225 081 400

FAX: +351 225 081 440

www.fe.up.pt | feup@fe.up.pt

(47)

INEGI

(48)

24 de Setembro de 2010 48

História

• O INEGI foi criado, em 1986, pelo Departamento de

Engenharia Mecânica e Gestão Industrial (DEMEGI) da

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

(FEUP) como uma instituição de interface entre a

Universidade e a Indústria.

• O INEGI é um Instituto de novas tecnologias vocacionado

para a realização de actividade de inovação de base

(49)

Posicionamento

• O INEGI tem figura jurídica de Associação Privada Sem

Fins Lucrativos e com o estatuto de “Utilidade Pública”.

• Accionistas

– 33% - Universidade do Porto (UP)

– 6,8 % - Faculdade de Engenharia (FEUP)

– 60,2% - 58 empresas privadas e 3 associações

representativas de sectores industriais

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Principais Actividades

• Criação de conhecimento e desenvolvimento de

tecnologia, normalmente financiada a 100% pela

Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) e a União

Europeia (UE).

• Projectos de I&D com a indústria co-financiados por

fundos portugueses e comunitários.

• Projectos de I&D com a indústria financiados pelas

empresas.

• Consultadoria Técnica.

(51)

(52)

Recursos Humanos

• O conjunto de colaboradores

do INEGI é constituído por

248 pessoas, das quais,

cerca de 28% são Quadros

Universitários.

• Do quadro próprio de 155

colaboradores, cerca de 59%

possuem um contrato de

trabalho e os restantes 41%

desenvolvem a sua actividade

em projectos de I&D ao

abrigo de contratos de Bolsas

de Investigação.

(53)

(54)

(55)

(56)

Publicações e Teses

Publicações 2009

• Livros 11

• Artigos em Revistas Internacionais

53 • Artigos em Revistas Nacionais

2 • Encontros científicos internacionais 137

• Encontros científicos nacionais

21 Teses de Doutoramento

25

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Projectos de Destaque

DEAM – Development of an European Ablative Material for Heatshields of Sample Return Missions

O objectivo é desenvolver uma nova geração de sistemas de protecção térmica baseados em

materiais ablativos para a reentrada na atmosfera de veículos espaciais.

O INEGI é responsável pelo projecto e fabrico da estrutura de suporte em fibra de vidro sobre a qual será aplicado o novo sistema de protecção térmica.

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UAS – Programa de Desenvolvimento de Sistemas Aeronáuticos Não Tripulados

• Projecto IMPERIO-PAIC

É resultado de um programa de contrapartidas e conta com um consórcio de 13 empresas e entidades nacionais bem como a Norte Americana Lockheed-Martin. Tem

como objectivo o desenvolvimento dos vários

componentes de um sistema de veículos aéreos não tripulados.

A participação do INEGI centra-se no projecto estrutural da fuselagem da aeronave e do suporte do motor, na produção da fuselagem e do componente de suporte do motor e na realização dos ensaios estruturais dos

protótipos.

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HARMONAC – Harmonizing Air Conditioning Inspection and Audit Procedures in the Tertiary Building

Apoiado pelo programa Intelligent Energy Europe (IEE), junta 9 parceiros de 8 países europeus (Portugal, França, Itália, Bélgica, Reino Unido, Eslovénia, Áustria e Grécia), sendo o INEGI a única instituição nacional.

O objectivo é abordar questões práticas decorrentes da necessidade de inspecções regulares a sistemas de Ar Condicionado com capacidade de arrefecimento superior a 12 kW, como exigido pela Directiva Europeia de

Desempenho Energético em Edifícios (EPBD).

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PET II B – Equipamento para Mamografia Utilizando Tecnologia PET

Desenvolvido por um consórcio que envolve o INEGI, TagusPark, LIP, IBEB, IBILI, INOV, INESC e o Hospital Garcia da Orta. O consórcio conta, ainda, com a colaboração do CERN - Centro Europeu de Pesquisa Nuclear, na área da tecnologia de detecção dos fotões.

Tem como finalidade desenvolver um

equipamento que melhore, de forma significativa, a capacidade de detecção de cancro de mama em comparação com os sistemas existentes.

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NOPROMAT – Desenvolvimento de Novos Processos e Novos Materiais para Soluções de Portas e Casas de Banho

Desenvolvimento de novos processos

associados a novos materiais para a produção de produtos para soluções de Casa de Banho, Porta e Cozinha.

Esta é uma aposta na marca CIFIAL para a diferenciação do produto via incorporação da tecnologia desenvolvida no INEGI.

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I-BUS

Visa a investigação e desenvolvimento

integrado de componentes para interiores e exteriores de carroçarias de autocarros de turismo.

O objectivo principal é o desenvolvimento integrado de sistemas mais leves, mais eco-eficientes, mais confortáveis e mais integrados. Pretende-se aproveitar sinergias com

fornecedores das restantes áreas de transportes.

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Convite à Participação

Setembro 2011

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