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Cases de Inovação para a competitividade - Cases of innovation for the competitivenessPalestrante: Eng. Roberto Philippi Füllgraf – SENAIsc / Brasil
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PALESTRA
Cases de Inovação para a Competitividade.
ÁREAS DE ATUAÇÃO
SIM !O SENAI também
faz INOVAÇÃO.
INSTITUTOS SENAI
Pesquisa de Base
Pesquisa Aplicada
Indústria
Aplicação Comercial
Ino
va
çã
o R
ad
ica
l
POSICIONAMENTO – IST
Engenharia de Software
PLATAFORMAS TECNOLÓGICAS
Engenharia de Redes
Sistemas Eletrônicos
Controle e Automação
Sistemas de Energia
IST – Automação e TIC
� Robótica
� Controladores Lógicos Programáveis (CLP)
� Sistemas Supervisórios
� Projeto de Máquinas Automatizadas
� Redes Comerciais e Industriais
� Análises de Viabilidade (técnica / econômica)
� Consultoria em Eficiência Energética
� Consultoria em Desenvolvimento de Software
� Sistemas de Comunicação sem Fio
� Desenvolvimento de Dispositivos Eletro-Eletrônicos
ÁREAS DE CONHECIMENTO E ATUAÇÃO
Como inicia um projeto de
Pesquisa Aplicada?
Problema X Oportunidade
CASES DE INOVAÇÃO
Espectrofotômetro Portátil com LED RGB
para Análises Químicas e Biológicas.
1
O que é um Espectrofotômetro?
PRINCÍPIO DA FOTOMETRIA
A relação entre a luz de saída e luz incidente é conhecida com Transmitância (T):
A quantidade de luz que é absorvida pelas moléculas da solução é conhecida
como Absorbância (A):
PRINCÍPIOS DA FOTOMETRIA
Oportunidade
X
Fotômetro Espectrofotômetro
EmissorUm LED para cada comprimento de onda.
Portátil, poucas análises
EmissorLuz branca (ex: lâmpada de
Tungestênio) decomposta por prisma
para obtenção de diversos
comprimentos de onda.
Bancada, diversas análises
DR 2500AT 10P
MERCADO
Definição de Escopo Projeto do Esquema Elétrico Layout de Placa
Testes em Bancada Programação de Firmware Validação do Protótipo
� �
� ��
CICLO DE DESENVOLVIMENTO
256 g (302 g com bateria)
34x96x155 mm
HARDWARE
Equipamento
Computador
SOFTWARE
Protótipo finalizado...
Próximo passo ?
ENSAIOS E VALIDAÇÃO
Padrões Metrológicos Rastreados
Objetivo principal � Verificar a linearidade de resposta do
equipamento.
ENSAIOS
Padrão λ (nm) Concentração Absorbância
LED
Absorbância
Prisma
Rosa 525
1 0,15097 0,209
2 0,31962 0,495
3 0,61573 0,997
4 0,89531 1,48
ENSAIOS
Espectro LED
Espectro PrismaDR 2500 (Hach)
y = 0,2073xR² = 0,9487
y = 0,337xR² = 0,93
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1 2 3 4
Ab
sorb
ânci
a
Concentração
Padrão Rosa (λ = 525 nm)
LED
Prisma
Linear (LED)
Linear (Prisma)
ENSAIOS
Padrão λ (nm) Concentração Absorbância
LED
Absorbância
Prisma
Verde 660
1 0,07589 0,085
2 0,17838 0,226
3 0,36533 0,444
4 0,46779 0,654
ENSAIOS
y = 0,1133xR² = 0,9514
y = 0,1495xR² = 0,93230
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1 2 3 4
Ab
sorb
ânci
a
Concentração
Padrão Verde (λ = 660 nm)
LED
Prisma
Linear (LED)
Linear (Prisma)
ENSAIOS
Substância λ (nm) Concentração
Padrão
Absorbância
LED
Concentração
LED
Cloro DPD 515
0,25 0,00961 0,1165693
0,5 0,03161 0,3834293
1 0,07951 0,9644563
2 0,16735 2,0299555
3 0,24814 3,0099382
y = 0,0822xR² = 0,9942
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Ab
sorb
ânci
a
Concentração (ppm)
Cloro DPD (λ = 515 nm)
LED
Linear (LED)
ENSAIOS
Substância λ (nm) Concentração
Padrão
Absorbância
LED
Concentração
LED
Sulfeto 660
0,2 0,08879 0,20998835
0,4 0,18264 0,4319436
0,6 0,25287 0,59803755
0,8 0,33015 0,78080475
y = 0,0844xR² = 0,9916
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,2 0,4 0,6 0,8
Ab
sorb
ânci
a
Concentração (ppm)
Sulfeto (λ = 660 nm)
LED
Linear (LED)
ENSAIOS
RESULTADOS
Objetivos alcançados !
Desenvolvimento de um espectrofotômetro, portátil, de baixo custo e alto desempenho, para a realização de
análises químicas e biológicas, utilizando LEDs como fonte de luz.
RESULTADOS
Equipamento Consumo Normal Consumo em Análise Tempo de Análise
Espectro de LED 30 mA 70 mA 2 s
Fotocolorímetro AT 10P 305 mA 326 mA 10 s
Consumo do Equipamento
Maior tempo de duração da bateria e
análises mais rápidas !
RESULTADOS
RESULTADOS
� Produto Inovador
� Portabilidade + Desempenho
� Excelente relação custo x benefício
� Diferencial competitivo para a empresa
� Exploração de um novo nicho de mercado
Produto lançado
no mercado !
Patentes em processo
de registro: Nacional e
Internacional.
Máquina Automatizada para
Inserção do "Water Bag".
2
ProblemaOportunidade
Solução
ÁGUA MINERAL
� Consumo brasileiro é de aprox. 5,8 bilhões de litros/ano;
� Vem crescendo a taxas de 20% ao ano;
� Garrafões de 20 litros representam 60% deste consumo;
� Totalizando 14,5 milhões de garrafões por mês.
Fonte: DNPM e ABINAM
PROBLEMÁTICA
� Aprox. 10% dos garrafões (1,5 milhões/mês)
apresentam algum tipo de problema (cheiro, gosto ou
contaminação).
Fonte: Laboratório Biológico
Retornáveis !!!
MEDIDA PALIATIVA
� Redução da vida útil dos garrafões
para 3 anos;
� Grande aumento dos custos
operacionais das envasadoras.
Não resolveu o problema !
IDÉIA !
Water Bag
Embalagem plástica
descartável de 20L
SOLUÇÃO
Definição de Escopo Projeto Elétrico Projeto de Hardware
Ajustes e TestesProgramação de Firmware Validação do Protótipo
� �
� ��
CICLO DE DESENVOLVIMENTO
DIFICULDADES TÉCNICAS !
PROBLEMAS SOLUCIONADOS !
WATER BAG
Projeto Finalizado !
Lavadora Envasadora
PROCESSO ATUAL
Lavadora EnvasadoraWater Bag
NOVO PROCESSO
RESULTADO
Água limpa, pura e cristalina
!
Com a mesma qualidade das atuais
embalagens descartáveis.
+ RESULTADOS
� Economia de aproximadamente 30% na quantidade de
água (mineral) utilizada para lavar os garrafões.
� Agregar valor ao produto e ser um diferencial de mercado.
� Possibilidade de aumento da vida útil dos garrafões.
Depósito de patente:
Nacional e Internacional.
Lançamento em 2012 !
LINHAS DE FOMENTO
Para inovar e ser mais
competitivo...
RECADO
Obrigado !
Roberto Philippi FullgrafEng. Eletricista
Coordenador do Núcleo de Automação Industrial
SENAI/SC - FlorianópolisNúcleo de Automação Industrial
Fone: (48) 3239 5860 / 3239 5800
E-mail: [email protected]