Miguel CASQUILHO Fátima C. ROSA Departamento de Engenharia Química Instituto Superior Técnico...

Miguel CASQUILHOMiguel CASQUILHO

Fátima C. ROSAFátima C. ROSADepartamento de Engenharia QuímicaInstituto Superior Técnico

João L. MIRANDAJoão L. MIRANDAEsc. Superior de Tecnologia e GestãoInstituto Politécnico de Portalegre

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http://web.ist.utl.pt/mcasquilho/

IST, 15-Nov-2013

Qualidade, computação, superabsorventesQualidade, computação, superabsorventes

15-Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 1 / 13

SUMÁRIO O grupo investiga em áreas focadas em conceitos de optimização e de aplicação industrial, com resultados geralmente quantitativos.1.Qualidade, no sentido estatístico — tratamento de dados, controle de qualidade (amostragem e controle do processo de fabrico); controle de embalagens (peso, contagem, etc.).2.Computação — aplicada à Qualidade (Estatística) e à Optimização (Investigação Operacional) da produção industrial (planeamento, programação estocástica); em série e paralelo.3.Superabsorventes — polímeros que absorvem grandes quantidade de água, para fins agrícolas e industriais: agro-floresta (gestão hídrica); saúde; tratamento de efluentes.Presta-se especial atenção à disponibilização na Internet. Faz-se também formação avançada (planeamento, “supply chain”).



1. Qualidade

2. Computação

3. Superabsorventes: ambiente, aplicação em solos



Na Qualidade, estuda-se o tratamento de dados dirigido ao controle de qualidade estatístico nas vertentes de• Amostragem de aceitação (AS) --- controle nas fronteiras

do sistema; e• Controle durante o processo (SPC) --- cartas de controle de

Shewhart e outras, como as de produções curtas. Estuda-se o enchimento de embalagens de itens discretos

sujeitas às especificações de peso, volume, contagem.

1. 2. 3. Qualidade


Como aplicação da Computação, faz-se a simulação estocástica (Monte Carlo) de pesos e dimensões de itens discretos (frutos, outros produtos alimentares, etc.),

para satisfazer as várias especificações (comerciais, legais). A simulação de itens discretos é analiticamente inviável e

conduz a computação maciça (em série e em paralelo).

1. 2. 3. Qualidade

Fig. – Distribuição de pesos de embalagens [105 (e.) e 107 (d.) itens].


1. Qualidade

2. Computação




Planeamento de processos; redes de permutadores de calor Programação estocástica

• Progr. Linear Inteira Mista (MILP) -- “Two-phase method” Modelação, Optimização, MPI Formação avançada (MSc/PhD): Erasmus Intensive

Programme “Summer School” Jul/2014 (inscrições até 15Jan)• Esc. Sup. Tecnologia e Gestão, IPPortalegre• Docentes: JLMiranda, Henrique Matos, MCasquilho

et al. (Pt, Es, UK, Se, It)

1. 2. 3. Computação


1. Qualidade

2. Computação




Os superabsorventes são polímeros com grande capacidade de absorção (~1000 vezes o seu peso), sem se dissolverem.

São principalmente de poliacrilato (acrilamida e outros monómeros).

1. 2. 3. Superabsorventes: ambiente,aplicação em solos

Áreas de aplicação (agrícolas e industriais):• Agro-floresta: estudo do “swelling” e da reversibilidade

(absorção-dessorção de água no solo).• Saúde: absorção, produtos de higiene, libertação

controlada (medicamentos, fito-sanitários), lentes de contacto.

• Tratamento de efluentes: extracção de metais (iões).


Exemplo em curso (agro-floresta): medições (na Herdade de Barradas da Serra, Grândola) de radiação, temperatura e humidade, para verificação da eficiência do polímero na gestão hídrica. (Complementa-se com o software Arcgis.)

1. 2. 3. Superabsorventes: ambiente,aplicação em solos

Fig. -- Aparelho medidor de radiação (esq.), estação montada (dir.).


CERENA: Centro de Recursos Naturais e Ambiente DEQ: Departamento de Engenharia Química, IST ESTG: Escola Superior de Tecnologia e Gestão, Instituto

Politécnico de Portalegre CIIST: Centro de Informática do IST Milipeia: Laboratório de Computação Avançada, Universidade de

Coimbra

Palavras-chave• Qualidade, computação, optimização, superabsorventes e suas

aplicações

Reconhecimento


• Casquilho, M. [2012] “Scientific computing on the Internet, a little-trodden field”, Universidade Aberta, Porto Salvo (Oeiras).

• Casquilho, M. [2013] “Scientific computing, Internet, Industry”, 1.st Portuguese Meeting on Mathematics for Industry, FCUP, Univ. do Porto, Porto, 06–08 June.

• Casquilho, Miguel, Miguel Ferreira, Fátima C. Rosa [2013], "Enchimento de embalagens com itens de peso e espessura aleatórios com somas constrangidas", XXI Congresso da SPE (Aveiro), Dezembro.

• Miranda, J. L., M. Casquilho [2011] "Design and scheduling of chemical batch processes. Generalizing a deterministic to a stochastic model", Theory and Applications of Mathematics & Computer Science, 1(2), 71–88.

• Miranda, João L., Miguel Casquilho [2009] "Robust optimization modelling of biomass gasification systems", IO2009, 14.º Congresso da APDIO, Monte de Caparica (Almada).

• Rosa, F. João Bordado, Miguel Casquilho [2013] “Synthesis, swelling capacity, and texture of polymers from monomers of sulfonic acid and acrylamide”, Polymer Engineering & Science, 53(8), 1728–1733.

• Rosa, F., M. Casquilho [2012] "Effect of synthesis parameters and of temperature of swelling on water absorption by a superabsorbent polymer", Fuel Processing Technology, 103, 174–177.

Bibliografia


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