Miguel CASQUILHO Fátima C. ROSA Departamento de Engenharia Química Instituto Superior Técnico João L. MIRANDA Esc. Superior de Tecnologia e Gestão Instituto

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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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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