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Holistic development of intelligent electricity markets using the tarot – optimized tariff – with technical, economic, regulatory, and environmen-tal models
Full text linkcontinuously increasing in several countries due to ongoing technical and economic breakthroughs and the implementation of incentive policies. In Brazil, the deployment of on-grid DG under a compensation scheme began in 2012, when the first specific regulation was published (Normative Resolution - REN 482). REN 482 implemented the net metering policy to boost DG installed capacity, as such a policy is highly beneficial for prosumers. However, DG installed capacity has increased substantially, causing de-cision-makers to rethink the regulatory framework and seek a more balanced solution through Ordinary Law 14300/2022 (OL). In this context, it is clear that regulatory aspects are in the spotlight in Brazil, given their importance to society and the need for changes. However, there is a lack of robust and holistic regu-latory models that can be used to implement efficient regulatory frameworks. Thus, analyses are typically empirical. In this context, this thesis fills an essential research gap by developing cutting-edge regulatory models. First, it adapts the optimized tariff model - TAROT (socioeconomic regulated electricity market model) and the Bass Diffusion Model - BDM (forecasting model of technology integration) to the context of DG and ESSs to evaluate the consequences of increasing penetration levels in the market. Second, it uses the TAROT, BDM, and Life Cycle Assessment - LCA (environmental impact analysis technique) to holistically analyze the impacts of the OL, taking into account socioeconomic and environmental indica-tors. Third, it combines the TAROT, BDM, and LCA into a multi-objective optimization (MOO) approach to obtain holistic and optimal regulatory frameworks for DG. The optimal solutions are compared to the OL to evaluate whether the law achieved a satisfactory trade-off. Fourth, it extends the proposed model by assuming the co-existence between conventional markets and Community-Based Markets (CBMs), de-fined as groups of members that share common interests, such as trading electricity from DG. Lastly, it introduces a scenario-based bi-level optimization problem to account for the random locational aspect of DG systems. Results demonstrate that the OL is successful in mitigating tariff raises and reducing social inequality. By contrast, there are negative implications to the DG business, market welfare, and the envi-ronment, as socioeconomic welfare losses at 2.12 billion R/year, and emissions at 0.35 Mt CO2-eq/year are estimated in total for the 35 analyzed concession areas. The MOO approach indicates that the OL is a dominated or non-optimal solution since it is not located on the Pareto frontiers. Thus, while reductions in the compensation for the electricity injected into the grid are necessary in Brazil, the OL defined the compensation empirically, without the application of well-defined methods, implying a sub-optimal solution. Assuming the Euclidian knee points, the optimal solutions implied benefits of around 24% in terms of electricity tariff affordability, with small losses of roughly 6% in terms of socio-economic welfare and global warming potential. Additionally, one can conclude that CBMs can be signif-icantly beneficial in mitigating energy poverty in Brazil, as benefits of around 1.4% were estimated as-suming the whole regulated market, or 16.5% assuming only the CBMs participants. However, such ben-efits would only take place if low-income consumers could participate in the CBMs. Lastly, the bi-level problem demonstrates the importance of assuming the uncertainties associated with DG integration
Controle primário de microrredes em condições operativas de ilhamento com inserção de veículos elétricos
Full text linkWith each passing year the electrical system has evolved substantially. This is due to the increase in the inclusion of renewable sources in the network, which includes the concept of smart grids. Microgrids can operate isolated or connected to the main network and are a great alternative to ensure quality and reliability in the supply of electricity.
In this dissertation, special attention is given to microgrids with islanding problems regarding demand variation, and the concept of electric vehicles connected to the grid. Electric vehicles are used as energy storage to supply energy within the stipulated limits and analyze whether there is a need for their use at the time of islanding. Also, in cases of a non-tolerable operating point, the primary control of frequency and voltage is used to correct the operation of the system.
The results presented here are based on the IEEE 37-Nodes Test Feeder system, which to make it equivalent to a microgrid, some modifications were made. In this system, it is possible to change the network charge curves, including electric vehicles, number of EVs to be charged and their respective batteries.
With this, it is expected that the tools used here will be able to analyze and manage the system when there are islanding situations.A cada ano que passa o sistema elétrico tem evoluído substancialmente. Isso se dá pelo aumento da inserção de fontes renováveis na rede, que inclui o conceito de smart-grids. As microrredes podem operar de forma ilhada ou conectada à rede principal, e são uma ótima alternativa para garantir qualidade e confiabilidade no fornecimento de energia elétrica.
Nesta dissertação, é dada uma atenção especial às microrredes com problemas de ilhamento quanto à variação de demanda, e ao conceito de veículos elétricos (VE) conectados à rede. Utilizam-se os veículos elétricos como armazenadores de energia para fornecer energia dentro dos limites estipulados e analisa se há necessidade da sua utilização no momento do ilhamento. Ainda, em casos de um ponto de operação não tolerável, utiliza-se o controle primário de frequência e tensão para a correção da operação do sistema.
Os resultados apresentados aqui têm como base o sistema IEEE 37-Nodes Test Feeder, que para torná-lo equivalente à uma microrrede foram feitas algumas modificações. Nesse sistema, pode-se alterar as curvas de carga da rede, incluir veículos elétricos, quantidade de VEs a serem carregados e suas respectivas baterias.
Com isso, espera-se que as ferramentas utilizadas aqui sejam capazes de analisar e gerenciar o sistema quando houver situações de ilhamento
Tecnologia verde para estabilização termo-oxidativa de isoladores de silicone
Full text linkSilicone rubber (SIR) is used in the manufacture of insulators for transmitting electrical energy. The addition of some additives can efficiently improve the resistance to thermal degradation of SIR. In this work, an additive based on the Zn(II)-Curcumin complex was developed and studied as a thermal stabilizer of silicone rubber. The Zn(II)-Curcumin complex was synthesized from the reaction of curcumin with zinc sulfate (ZnSO4.7H20), in a molar ratio of 1:1 in methanol solution, kept at reflux for 2 hours. The metal complex was incorporated into silicone rubber in compositions of 2%, 4%, 6%, 8% and 10% by weight. Spectroscopic analyzes confirmed the synthesis of the Zn(II)-Curcumin complex. UV-Vis showed ππ* and nπ* electronic transitions at 435 nm and 450 nm, respectively. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) showed the disappearance of the bands of the groups (C=O) at 1743 cm-1 and C(O)-C at 1367 cm-1, in the Zn(II)-Curcumin complex. X-ray diffraction (XRD) showed that both curcumin and the complex are crystalline materials and allowed the average crystal size to be determined using the Debye-Scherrer’s Equation. Energy Dispersive Scanning Electron Microscopy (SEM-EDS) analysis showed a different morphology in the metallic complex (irregular aggregates and high porosity). The silicone rubber compositions containing the metal complex (Zn(II)-Curcumin/SIR) were characterized by gel content, contact angle, FTIR, SEM-EDS, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and inductive oxidation time (OIT). The gel content of the Zn(II)-Curcumin/SIR compositions showed that the addition of the complex does not significantly change the degree of crosslinking of the rubber. An increase in the degree of hydrophobicity was observed with the incorporation of the metal complex into the rubber matrix. FTIR confirmed the incorporation of the Zn(II)-Curcumin complex into the rubber. The TGA analysis showed that the incorporation of the metal complex does not change the degradation profile of the SIR, observing a significant increase in the thermal stability of the SIR for concentrations of the metal complex above 8% by weight. The dynamic study of the curing reaction by DSC showed that the incorporation of the Zn(II)-Curcumin complex does not affect the curing reaction.A borracha de silicone (SIR) é utilizada na fabricação de isoladores para transmissão de energia elétrica. A adição de alguns aditivos pode, de uma maneira eficiente, melhorar a resistência à degradação térmica da SIR. Neste trabalho foi desenvolvido e estudado um aditivo baseado no complexo Zn(II)-Curcumina como estabilizante térmico da borracha de silicone. O complexo Zn(II)-Curcumina foi sintetizado a partir da reação de curcumina com sulfato de zinco (ZnSO4.7H20), numa razão molar de 1:1 em solução de metanol, mantida em refluxo por 2 horas. O complexo metálico foi incorporado na borracha de silicone nas composições de 2%, 4%, 6%, 8% e 10% em peso. As análises espectroscópicas confirmaram a síntese do complexo Zn(II)-Curcumina. O UV-Vis mostrou transições eletrônicas ππ* e nπ* em 435 nm e 450 nm, respectivamente. A espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) mostrou o desaparecimento das bandas dos grupos (C=O) em 1743 cm-1 e C(O)-C em 1367 cm-1, no complexo Zn(II)-Curcumina. A difração de raio X (DRX) mostrou que tanto a curcumina quanto o complexo são materiais cristalinos e permitiu estimar o tamanho médio dos cristais através da Equação de Debye-Scherrer’s. A análise de Microscopia Eletrônica de Varredura com Energia Dispersiva (MEV-EDS), mostrou uma morfologia diferente no complexo metálico (agregados irregulares e elevada porosidade). As composições de borracha de silicone contendo o complexo metálico (Zn(II)-Curcumina/SIR) foram caracterizadas pelo teor de gel, ângulo de contato, FTIR, MEV-EDS, análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e tempo de oxidação indutivo (OIT). O teor gel das composições Zn(II)-Curcumina/SIR mostrou que a adição do complexo não muda significativamente o grau de reticulação da borracha. Se observou um aumento do grau de hidrofobicidade com a incorporação do complexo metálico na matriz da borracha. O FTIR confirmou a incorporação do complexo Zn(II)-Curcumina na borracha. A análise de TGA mostrou que a incorporação do complexo metálico não muda o perfil de degradação da SIR, observando-se um significativo aumento na estabilidade térmica da SIR para composições do complexo metálico acima de 8% em peso. O estudo dinâmico da reação de cura por DSC mostrou que a incorporação do complexo Zn(II)-Curcumina não afeta a reação de cura
A economia circular na indústria da moda: um índice de circularidade para a cadeia de suprimentos
Full text linkThe fashion industry suffers from environmental and social criticism, as it is considered one of the most polluting in the world and many of its workers are subject to precarious working conditions and low wages. This situation is a reflection of the high consumerism originated from the fashion supply chain, which imposes mass production and a high volume of products at low prices. Most of the time, this industry works in the sense of linear economy, mainly driven by the emergence of fast fashion. Because of these factors, sustainability has become a hotly debated topic in fashion, especially the transition to a circular production model. Soon, several circular economy (CE) initiatives became part of some fashion companies and businesses that were born sustainable and businesses that are seeking to become ethically and ecologically correct can be found. However, there are several barriers that can make circular fashion difficult and among them is the consumer's suspicion regarding the veracity of the activities practiced by these sustainable organizations. In this sense, it is important that the sustainability of these companies is verified, through methods and/or models that measure their circularity. So, the purpose of this work is to develop the Circular Fashion Index (CFI), generated from the construction of a tool to assess the circularity of the green fashion supply chain. For the development of the CFI, it was essential to identify and develop specific CE indicators for the fashion supply chain. These indicators were ranked and divided into the dimensions of the triple bottom line (TBL), environmental, social and economic, and will be prioritized using the method of Multi-criteria Decision Analysis, Analytic Hierarchy Process (AHP). The evaluation was carried out by sending a questionnaire to pre-selected fashion companies. Seven responses were received from companies that were born sustainable. In addition, indirect evaluations were also carried out with two fast fashion companies, major fashion retailers, through the analysis of their sustainability reports. The CFIs’s results indicate that the majority of companies are classified as medium circularity, as none of them achieved an index greater than or equal to 0.8 (on a scale of 0 to 1). However, three brands received CFIs with values close to ideal (0.73, 0.72 e 0.71), which indicates few changes to improve circularity. Furthermore, even though they did not obtain a satisfactory CFI, the majority of companies investigated are suitable with the social issue of the triple bottom line, since their indicators were well evaluated in this regard. Thus, the main contributions of this thesis are the creation of the CFI, which, in addition to showing if the evaluated fashion supply chain can be considered circular, will also present an unprecedented selection of CE indicators specific to this sector. These indicators can also be used to identify the points of greatest weakness in the supply chain and of greater attention to improving the circularity of fashion.A indústria da moda é alvo de críticas ambientais e sociais, uma vez que é considerada uma das maiores poluidoras do mundo e muitos de seus trabalhadores estão sujeitos às condições precárias de trabalho e baixos salários. Tal situação, é reflexo do alto consumismo originado da própria cadeia de suprimentos da moda (CSM), que impõe uma produção em massa e um alto volume de produtos a preços baixos, operando, em sua grande maioria, no sentido da economia linear, principalmente impulsionado pelo surgimento do fast fashion. Por conta desses fatores, a sustentabilidade tornou-se um tema muito debatido na moda, principalmente a questão da transição para um modelo de produção circular. Logo, várias iniciativas de economia circular (EC) passaram a fazer parte de algumas empresas de moda, podendo ser encontrados negócios que já nasceram com a ideia da sustentabilidade enraizada e negócios que estão buscando se tornar eticamente e ecologicamente corretos. Entretanto, existem diversas barreiras que podem dificultar a moda circular e dentre elas, está a desconfiança do consumidor com relação à veracidade das atividades praticadas por essas organizações que se intitulam sustentáveis. Neste sentido, é importante que a sustentabilidade dessas empresas seja verificada, através de métodos e/ou modelos que mensurem suas circularidades. Assim, o objetivo deste trabalho é desenvolver o CFI - Índice da Moda Circular (Circular Fashion Index), gerado a partir da construção de uma ferramenta de avaliação da circularidade da CSM. Para o desenvolvimento do CFI, foi essencial identificar e elaborar indicadores de EC específicos para a CSM. Esses indicadores foram hierarquizados e divididos nas dimensões do triple botton line (ambiental, social e econômico), e foram priorizados utilizando o método da Análise de Decisão Multicritério, Analytic Hierarchy Process (AHP). A avaliação foi conduzida através de um questionário enviado para empresas de moda pré-selecionadas. Foram recebidas sete respostas de empresas que já nasceram sustentáveis. Além destas, também foram realizadas avaliações indiretas com duas empresas de fast fashion, grandes redes do varejo de moda, através da análise de seus relatórios de sustentabilidade. Os resultados dos CFIs apontam que a maioria das empresas são classificadas como média circularidade, pois nenhuma delas alcançou um índice maior ou igual a 0,8 (numa escala de 0 a 1). No entanto, três marcas receberam CFIs com valores próximos ao ideal (0,73; 0,72 e 0,71), o que indica que são necessárias poucas mudanças para a melhoria da circularidade. Além disso, mesmo não obtendo um CFI satisfatório, a maioria das empresas investigadas estão bem alinhadas com a questão social do tripé da sustentabilidade, uma vez que seus indicadores foram bem avaliados neste quesito. Assim, as principais contribuições desta tese estão na criação do CFI, que além de mostrar se a CSM avaliada pode ser considerada circular, também apresenta como base de sua elaboração, uma seleção inédita de indicadores de EC específicos para este setor. Estes indicadores também podem ser utilizados para identificação dos pontos de maior fraqueza da cadeia e de maior atenção para a melhoria da circularidade da moda
Simulação a eventos discretos em processos industriais: uma bordagem envolvendo modelagem facilitada e reuniões híbridas
Full text linkDiscrete Event Simulation (DES) stands as one of the primary and most significant simulation techniques to assist decision-making in various areas of Industrial Engineering. Industrial enterprises of various sizes can significantly benefit from DES as it can assist in comprehending and analyzing systems, decision-making, improving operations and designing changes in the real system with less costly errors. However, despite a broad and growing literature on DES applications, it has been observed that industrial companies may encounter certain constraints in utilizing this technique in its traditional mode. These constraints include financial limitations that hinder the adoption of mechanisms for collecting extensive data, as well as the hiring of qualified personnel to process and explore their data. Additionally, data deficiencies, where limited or even unavailable data are collected, can lead to an inability to engage in simulation model development and scenario creation. There is also hesitancy in using DES due to the substantial time required for design and complexity in its use. Therefore, the objective of this thesis is to create a framework using facilitated modeling in conjunction with DES. In other words, proposing a simpler project management method. Facilitated DES offers advantages that address these aforementioned issues, as it allows for working with data estimated by experts in the process. It also advocates for the use of a simple computational model with few details, yet useful in generating understanding and fostering discussions about the problem situation, aiding in the pursuit of improvements. The FaMoSim (Facilitated Modeling Simulation) framework was developed following the steps of the Action Research method, and its implementation took the form of remote applications through hybrid meetings. With this meeting format, it is understood that the use of facilitated DES can be expanded beyond in-person meetings. Thus, FaMoSim brings unique features to the conduct of facilitated DES studies in industrial enterprises. By applying FaMoSim to four different case studies, its effectiveness in providing stakeholders with a better understanding of the studied processes using a simplified computational model with fewer data and fewer details was evident. It also assisted stakeholders in decision-making and identifying improvements.A simulação a eventos discretos (SED) está entre as principais e mais importantes técnicas de simulação para auxiliar a tomada de decisão em diversas áreas da Engenharia de Produção. As empresas industriais em seus diferentes portes podem se beneficiar significativamente da SED, pois ela consegue auxiliar na compreensão e análise dos sistemas, na tomada de decisão, no aprimoramento das operações e no projeto de mudanças no sistema real com erros menos dispendiosos. No entanto, embora exista uma ampla e crescente literatura sobre aplicações da SED, foi constatado que as empresas industriais podem apresentar algumas restrições na utilização dessa técnica em seu modo tradicional, tais como: restrições financeiras que dificultam a adoção de mecanismos para coletar grandes quantidades de dados, como também a contratação de pessoas qualificadas para processar e explorar seus dados; deficiência de dados, sendo poucos dados coletados ou até mesmo não disponíveis, levando a uma incapacidade de se envolverem com o desenvolvimento de modelos de simulação e a criação de cenários; hesitação no uso da SED devido ao alto tempo despendido no projeto e complexidade no seu uso. Portanto, o objetivo desta tese é criar um framework utilizando a modelagem facilitada juntamente com a SED. Ou seja, propor um método de gerenciamento de projetos mais simples. A SED facilitada apresenta vantagens que contornam esses problemas apresentados, sendo possível trabalhar com dados estimados pelos especialistas no processo, como também ela defende a utilização de um modelo computacional mais simples, com poucos detalhes, mas útil em gerar uma compreensão e causar um debate sobre a situação problema, auxiliando na busca por melhorias. O framework FaMoSim (Facilitated Modeling Simulation) foi desenhado seguindo as etapas do método Pesquisa-ação e a sua aplicação ocorreu por meio de reuniões híbridas. Com esse formato de reunião, entende-se que a utilização da SED facilitada pode ser ampliada, não ficando restrita a reuniões presenciais. Assim, o FaMoSim apresenta diferenciais na condução de estudos de SED facilitada em empresas industriais. Com a aplicação do FaMoSim em quatro objetos de estudo diferentes foi possível constatar sua eficácia ao proporcionar aos participantes do projeto uma maior compreensão dos processos em estudo utilizando um modelo computacional simples com menos dados e menos detalhes, auxiliando também os stakeholders na tomada de decisão e identificação de melhorias
DISRUPSIM: uma ferramenta de apoio à decisão para promoção da resiliência do transporte urbano de cargas do e-commerce durante eventos disruptivos
Full text linkDisruptive events have the potential to deeply impact how companies manage and operate their supply chains. These events can be triggered by a variety of factors such as natural disasters, pandemics, regulatory changes, technological innovations, or geopolitical disruptions. Their occurrence is inevitable, and it is essential for companies to be prepared to face them. Of particular interest for this work is e-commerce and its impact on Urban Freight Transport (UFT) during and after disruptive events. In this context, the use of decision support tools can aid in seeking solutions to mitigate the impacts of these events, ensuring the resilience of transportation operations even in turbulent times. During a disruptive event, the volume of delivered orders can significantly increase, creating a demand for e-commerce deliveries that exceeds expectations. This directly impacts the operation of carriers in urban environments, facing a significant increase in delivery demand. The aim of this thesis is to present DISRUPSIM: a decision support tool for urban freight transport of e-commerce during disruptive events. The proposed tool operates through a hybrid simulation model, combining Discrete Event Simulation with Agent-Based Simulation, enabling the evaluation of City logistics initiatives for UFT of e-commerce during disruptive events. In this thesis, its application is demonstrated in a real case: scenarios were developed for comparative analysis and modeling of delivery demand based on data provided by a carrier. Scenario construction aimed to model delivery demand before and after a disruptive event, considering the COVID-19 pandemic period for this purpose. In the application, the use of Delivery Lockers was evaluated as a City logistics initiative to alleviate the impacts on carrier operations. The tool proved to be versatile, easily adoptable by any carrier, simply by adjusting input parameters and location according to the particularities of their local operation. Additionally, other City logistics initiatives for UFT of e-commerce can also be evaluated by adapting modeling processes and model input data, mitigating impacts on e-commerce delivery operations. Through the results generated by this tool, comprehensive analyses can be conducted, including data on distance traveled, total transported distance, cargo volume moved, CO2 emissions, fuel consumption, number of trips made, and vehicle occupancy at the time of departure for deliveries. Furthermore, the tool allows for the evaluation of performance indicators and the energy efficiency of the carrier. In a practical scenario, in the case studied, the tool showed great promise, demonstrating a potential energy savings of up to 60% in terms of orders delivered and volume transported. These results demonstrated the applicability of the tool for decision support and the evaluation of initiatives aimed at UFT during disruptive events, thus aiding in the search for more efficient and sustainable solutions in the transportation of goods in urban areas.Eventos disruptivos têm o potencial de impactar profundamente a forma como as empresas gerenciam e operam suas cadeias de suprimentos. Esses eventos podem ser desencadeados por uma variedade de fatores, como: desastres naturais, pandemias, mudanças regulatórias, inovações tecnológicas ou interrupções geopolíticas. Seu acontecimento é inevitável e é fundamental que as empresas estejam preparadas para enfrentá-los. De particular interesse para esse trabalho está o comércio eletrônico e o impacto de suas entregas no Transporte Urbano de Cargas (TUC) durante e após eventos disruptivos. Nesse contexto, o uso de ferramentas que apoiem a tomada de decisão pode auxiliar na busca de soluções para mitigar os impactos decorrentes destes eventos, garantindo a resiliência das operações de transporte mesmo em momentos de turbulência. Durante um evento disruptivo, o volume de encomendas entregues pode aumentar consideravelmente, gerando uma demanda de entregas de comércio eletrônico que supera as expectativas. Isso impacta diretamente a atuação das transportadoras em ambiente urbano, que enfrentam um aumento expressivo na demanda de entregas. O objetivo desta tese é apresentar o DISRUPSIM: uma ferramenta de apoio à decisão para o transporte urbano de cargas do e-commerce durante eventos disruptivos. A ferramenta proposta funciona por meio de um modelo de simulação híbrida, combinando a Simulação à Eventos Discretos com a Simulação Baseada em Agentes, possibilitando a avaliação de iniciativas de City logistics para o TUC do e-commerce durante eventos disruptivos. Nesta tese, sua aplicação é demonstrada em um caso real: a partir dos dados fornecidos por uma transportadora, foram elaborados cenários comparativos para análise e modelagem da demanda de entregas. A construção dos cenários buscou modelar a demanda de entregas antes e depois de um evento disruptivo, considerando para isto o período de pandemia da COVID-19. Na aplicação, o uso de Delivery Lockers foi avaliado como uma iniciativa de City logistics para amenizar os impactos sobre as operações da transportadora. A ferramenta se mostrou versátil, podendo ser facilmente adotada por qualquer transportadora, bastando ajustar os parâmetros de entrada e a localização de acordo com as particularidades de sua operação local. Além disso, outras iniciativas de City logistics para o TUC do e-commerce também podem ser avaliadas adaptando-se os processos de modelagem e os dados de entrada do modelo, mitigando os impactos sobre as operações de entrega do e-commerce. Por meio dos resultados gerados por essa ferramenta, é possível realizar análises abrangentes, incluindo dados de quilometragem percorrida, distância total transportada, volume de carga movimentado, emissões de CO2, consumo de combustível, número de viagens realizadas e ocupação dos veículos no momento da saída para efetuar as entregas. Além disso, a ferramenta permite a avaliação de indicadores de desempenho e da eficiência energética da transportadora. Em um cenário prático, no caso estudado, a ferramenta se mostrou altamente promissora, demonstrando um potencial de economia de energia de até 60% em termos de pedidos entregues e volume transportado. Esses resultados demonstraram a aplicabilidade da ferramenta para apoio a decisões e na avaliação de iniciativas destinadas ao TUC durante eventos disruptivos, auxiliando assim, na busca de soluções mais eficientes e sustentáveis no transporte de mercadorias em áreas urbanas
Planejamento estratégico: metodologia de condução, aplicação e acompanhamento propostos para a Secretaria de Educação Superior (SESU)
Full text linkIt is important to plan strategically for optimization of resources within educational institutions and seek continuous improvement of the quality of services provided and a strategic management of the main requirements related to teaching, research, and extension. Strategic Planning (SP) is developed as a way to assist in setting objectives, future goals, decision making, monitoring, control, and strategic organization. It should use resources such as mission, vision, values, Strategic Map and SWOT Analysis. In Higher Education Institutions (HEI), there is a need to develop an effective SP, which can align with the budget planning and always be prepared to adapt to possible budget changes and political issues being considered a legal obligation according to the Federal Constitution of 1988, decrees and laws. In Brazil, the planning, orientation, coordination, and supervision of the entire National Higher Education Policy is the responsibility of the Secretary of Higher Education (SESu), which requires the formalization and systematization of your own SP. Based on this premise, this work has as its primary objective to evaluate the actions carried out during the development of the SESu’s SP in order to identify the means of conducting, implementing, and monitoring proposed for the Secretary to meet all necessary requirements in accordance with the guidelines of the Ministry of Education (MEC). In this context, the case study method was employed, using it as an instrument of data collection interviews and remote meetings. Among the main results, it was possible to track the progress of the actions developed in all stages executed for the SESu’s SP, make a comparison with what was executed in the MEC’s SP and what was proposed by the Technical Guide for Strategic Management, seek to identify possible changes and alterations caused by the government transition, as well as model the planning process using Business Process Model and Notation (BPMN) notation and analyze the compressibility of the model.É importante planejar estrategicamente uma otimização dos recursos dentro de instituições de ensino, além de buscar a melhoria contínua da qualidade dos serviços prestados e uma gestão estratégica dos principais requisitos relacionados às dimensões de ensino, pesquisa e extensão. O Planejamento Estratégico (PE) é empregado como forma de auxiliar no delineamento de objetivos e metas futuras, assim como na tomada de decisões para a garantia do monitoramento, controle e organização estratégica, podendo utilizar-se recursos como missão, visão, valores, Mapa Estratégico e Análise SWOT. Em Instituições de Ensino Superior (IES), existe uma necessidade em desenvolver um PE eficaz, eficiente e efetivo, que seja capaz de se alinhar com o planejamento orçamentário e estar sempre preparado para se adaptar frente a possíveis alterações orçamentárias e questões políticas, sendo considerado como obrigação legal segundo a Constituição Federal de 1988, decretos e leis. No Brasil, o planejamento, orientação, coordenação e supervisão de toda a Política Nacional de Educação Superior é responsabilidade da Secretaria de Educação Superior (SESu), a qual necessita da formalização e sistematização de um PE próprio. Partindo desta premissa, este trabalho possui como objetivo principal avaliar as ações realizadas durante o desenvolvimento do Planejamento Estratégico da SESu de modo a identificar os meios de condução, aplicação e acompanhamento propostos para a Secretaria visando atender todos os requisitos necessários em concordância com as diretrizes do Ministério da Educação (MEC). Diante desse contexto, foi empregado o método de estudo de caso, utilizando-se como instrumento de coleta de dados entrevistas e reuniões remotas. Dentre os principais resultados, foi possível acompanhar a condução das ações desenvolvidas em todas as etapas executadas para o PE da SESu, realizar um comparativo com o que foi executado no PE do MEC e o que foi proposto pelo Guia Técnico de Gestão Estratégica, buscar identificar possíveis mudanças e alterações provocadas pela transição governamental, além de modelar o processo da elaboração do planejamento utilizando a notação Business Process Model and Notation (BPMN) e analisar a compressibilidade do modelo
Desenvolvimento, educação e participação democrática: um estudo das escolas do legislativo da região geográfica imediata de Itajubá – MG
Full text linkThis research is about Legislative Schools, with the aim of understanding the role of Legislative Schools in encouraging citizenship and democratic participation among their target audience in a development context that conditions political culture and enables the existence of these Schools, in the view of its participants. This inquiry aims to analyze the proposal of the Legislative Schools to encourage democracy and citizenship through the promotion of democratic principles and values from the point of view of the participants of these Schools. The justification for this research is presented as a need to study the possibilities of training processes that create a democratic society with broad participation of subjects in the field of politics. In methodological terms, a survey of the state of the art of Legislative Schools was carried out, a bibliographic review of authors who discuss political formation, democracy and development, as well as the application of questionnaires to participants in Legislative Schools in the region chosen for the study, which that is, the Immediate Geographic Region of Itajubá. The research brought relevant results to understand political formation in our context of development and society.Esta pesquisa é sobre Escolas do Legislativo, com intuito de entender qual o papel das Escolas do Legislativo no incentivo à cidadania e à participação democrática a seu público-alvo num contexto de desenvolvimento que condiciona a cultura política e viabiliza a existência dessas Escolas, na visão dos seus participantes. Essa indagação tem como objetivo analisar a proposta das Escolas do Legislativo de incentivo à democracia e cidadania por meio da promoção de princípios e valores democráticos sob o ponto de vista dos participantes dessas Escolas. A justificativa desta pesquisa se apresenta como uma necessidade de estudar as possibilidades de processos formativos que efetivem uma sociedade democrática e com ampla participação dos sujeitos no campo da política. Em termos metodológicos realizou-se levantamento do estado da arte das Escolas do Legislativo, revisão bibliográfica de autores que discutem a formação política, democracia e o desenvolvimento, bem como aplicação de questionários aos participantes das Escolas do Legislativo da região escolhida para o estudo, qual seja, a região Geográfica Imediata de Itajubá. A pesquisa trouxe relevantes resultados para compreender a formação política em nosso contexto de desenvolvimento e sociedade
Software supervisório web para integração com simulador 3D: treinamento remoto para operadores de caminhão fora-de-estrada
Full text linkIndustry 4.0, characterized by the integration of digital technologies into industrial processes,
has also been transforming and impacting the training and qualification sector
for off-road truck operators in mining. Among the existing challenges, the integration
of web software to supervise 3D off-road truck simulators is a necessity for the sector.
A solution is sought that provides greater flexibility and accessibility for the hardware
and software platforms that run the simulation system in different regions. In this sense,
this work presents the development of a web supervisory system to manage a simulation
system. The supervisory system will be responsible for persisting data in a database and
will communicate with the simulator at runtime. The approach was made using a back-end
layer that offers an API and a front-end layer that offers the user interface. The integration
with the simulator was done through the ROS2 framework. As a result, the work presents a
user-friendly interface, correct exchange of messages between the supervisory and simulator
subsystems, as well as the storage of operator simulation data for performance monitoring
and learning.A Indústria 4.0, caracterizada pela integração de tecnologias digitais aos processos industriais,
vem transformando e impactando também o setor de capacitação e treinamento
para operadores de caminhão fora-de-estrada na área da mineração. Dentre os desafios
existentes, a integração de um software web para supervisionar simuladores 3D de caminhão
fora-de-estrada constitui uma necessidade para o setor. Busca-se uma solução que
proporcione maior flexibilidade e acessibilidade para as plataformas de hardware e software
que executam o sistema de simulação em diferentes regiões. Neste sentido, o presente
trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema supervisório web para gerenciar um
sistema de simulação. O supervisório será responsável pela persistência dos dados em
banco de dados e comunicará com o simulador em tempo de execução. A abordagem se deu
utilizando uma camada de back-end que oferece uma API e uma camada de front-end que
oferece a interface do usuário. A integração com o simulador se deu através do framework
ROS2. Como resultados, o trabalho apresenta uma interface amigável, correta troca de
mensagens entre os subsistemas supervisório e simulador, bem como o armazenamento dos
dados de simulação dos operadores para acompanhamento de desempenho e aprendizado
Argamassa com a incorporação de rejeito de minério de ferro nanoestruturado
Full text linkMining is an activity with great economic impact; however, the generation of waste such as IOT has caused concern in the scientific community and governments, which has driven the search for ways to use these materials on a large scale. This work verified the effects of adding iron ore tailing (IOT) impregnated with Carbon Nanotubes (CNT), i.e., nanostructured IOT in the manufacture of mortars (cementitious composite), observing the increase in mechanical resistance and electrical conductivity. With this in mind, the effects of applying multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) in mortars with different concentrations of CNTs, synthesized in situ on IOT, using an innovative method of dispersion of the nanomaterial, without the use of functionalization elements, additives and/or surfactants, and specialized labor, were investigated. Mechanical tensile tests in flexion and compression, water absorption tests by immersion, moisture loss tests by heat treatment, and electrical tests and characterizations (morphological, chemical, and microstructural) were performed, proving the efficiency of dispersion by the proposed method. The samples studied were prepared with MWCNT concentrations of 0.12%, 0.20%, and 0.80% of CNTs by the weight of cement in the mix, obtaining, in mechanical tests, an increase of 16%, 27% and 30% in flexural traction, respectively. With the electrical tests, an increase of 2266,35% in the electrical conductivity of the 0.80% CNT sample was observed. In the immersion absorption test, a decrease in water absorption was observed with an increase in the concentration of CNTs in the samples due to the hydrophobic nature of the CNTs. From the evaluation of moisture loss due to heat treatment, a behavior was observed in agreement with the literature regarding the loss of physical water (below 300°C), increasing the evaporation rate with the increase in the concentration of CNT in the samples. Together with X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and infrared spectroscopy (FTIR) tests, the results obtained show the homogeneous dispersion of nanomaterials in the mortar. Thus, this work proposed a new method for incorporating CNTs into mortars in an effective, economically viable, and simple way using IOT in a quarter of the aggregates in the mortar mix.A mineração é uma atividade de grande impacto econômico, contudo a geração de resíduos tais com RMF têm causado preocupação na comunidade científica e governos, o que têm impulsionado a busca por meios de utilização em escala desses materiais. Neste trabalho, verificou-se os efeitos da adição de rejeito de mineração de ferro (RMF) impregnado com nanotubos de Carbono (CNT, do inglês Carbon Nanotubes), ou seja, RMF nanoestruturado na formação de argamassas (compósito cimentício), observando o aumento de resistência mecânica e condutividade elétrica. Com isto em vista, foram analisados aqui os efeitos da aplicação dos nanotubos de Carbono de paredes múltiplas (MWCNT, do inglês Multi-Wall Carbon Nanotubes) em argamassas, com diferentes concentrações de CNTs, sintetizados in situ sobre RMF, utilizando um método inovador de dispersão do nanomaterial, sem a utilização de elementos de funcionalização, aditivos e/ou surfactantes, e mão de obra especializada. Foram realizados ensaios mecânicos de tração na flexão e compressão, medições da absorção de água por imersão, medições da perda de umidade por tratamento térmico, medições elétricas e caracterizações físicas e químicas, comprovando a eficiência da dispersão pelo método proposto. As amostras estudadas foram preparadas com concentrações de MWCNT de 0,12%, 0,20% e 0,80% de CNTs em relação a massa de cimento no traço, obtendo, nos ensaios mecânicos, um aumento de 16%, 27% e 30% na tração na flexão, respectivamente. Com a caracterização elétrica, foi observado um aumento de 2266,35% na condutividade elétrica da amostra CNT 0,80%. Nas medições da absorção de água por imersão, foi observada a diminuição da absorção de água com o aumento da concentração de CNTs nas amostras, devido ao caráter hidrofóbico do CNT. Da avaliação da perda de umidade por tratamento térmico, foi observado um comportamento concordante com a literatura quanto a perda de água física (abaixo de 300°C), aumentando a taxa de evaporação com o aumento da concentração de CNT nas amostras. Junto à caracterização por difração por raio X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, os resultados obtidos evidenciaram a homogênea dispersão dos nanomateriais na argamassa. Assim, este trabalho propôs um novo método de incorporação de CNTs em argamassas de forma eficaz, economicamente viável, simples e utilizando o RMF em um quarto dos agregados no traço da argamassa