Trabalhos de Conclusão de Curso
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Trabalho de Conclusão de Curso Manufatura digital aplicada à automação e melhoria de produtividade no ambiente industrial(2024-12-04) Vieira, Juliana Andalo Laprano Duarte; Uguetto, Tais de CamargoNos últimos anos, a evolução tecnológica tem redefinido o panorama industrial, impulsionando a transição para a chamada Indústria 4.0. Nesse novo cenário, tecnologias como a automação industrial, manufatura digital e simulação de processos emergem como pilares fundamentais para a melhoria contínua dos processos fabris. O objetivo não se restringe a aumentar a eficiência operacional, mas também a fortalecer a competitividade das empresas no mercado global. Com o uso dessas metodologias, as organizações podem realizar análises aprofundadas de suas operações, identificando oportunidades de melhoria, redução de custos e aumento da produtividade. Essas inovações permitem que o setor manufatureiro se adapte rapidamente às demandas do mercado, aproveitando tecnologias emergentes para impulsionar seu desempenho. Este trabalho adota uma abordagem mista de pesquisa, combinando revisão bibliográfica e estudo de caso. A revisão bibliográfica explora os principais conceitos e teorias relacionadas à manufatura digital, enquanto o estudo de caso foi conduzido em uma empresa do setor manufatureiro. Nessa empresa, foram implementadas técnicas e ferramentas de lean manufacturing e manufatura digital com o objetivo de melhorar os processos produtivos. Os resultados obtidos incluem a identificação de áreas críticas para melhoria nos processos fabris, além da demonstração de como as ferramentas são eficazes na melhoria e automação dessas áreas. A análise também sugere recomendações práticas para a adoção dessas tecnologias em outras empresas do setor, proporcionando um roteiro estratégico para aquelas que desejam maximizar sua competitividade global. Ao fornecer esse estudo, espera-se contribuir para que empresas de manufatura possam aproveitar as vantagens da manufatura digital e, com isso, alcançar maior desempenho, produtividade e eficiência em suas operações fabris, consolidando sua posição em um mercado cada vez mais competitivo e digitalmente integrado.Trabalho de Conclusão de Curso Tecnologia de baixo custo para análise de movimento humano por meio do opensense(2024) Sakai, Luis Paulo Arita; Araujo, Matheus Sforcim; Vieira, Thiago Gabriel dos SantosAtualmente, para grande parte da população brasileira, o Sistema Único de Saúde (SUS) representa o principal e muitas vezes único recurso para acessar os serviços de saúde. Entretanto, esse sistema enfrenta desafios financeiros que podem dificultar o fornecimento de exames de alta complexidade, como a análise de marcha. A análise de marcha se apresenta como uma ferramenta importante para a área da saúde, auxiliando no diagnóstico e na definição de conduta terapêutica de diversas doenças, podendo indicar desequilíbrios musculoesqueléticos, dor, lesões ou até mesmo problemas neurológicos. Atualmente, o padrão ouro da análise de marcha é baseado em tecnologia tridimensional de captura de movimento. Esse método envolve o uso de câmeras infravermelhas e marcadores reflexivos posicionados estrategicamente em pontos anatômicos específicos do corpo. Contudo, o alto custo dessa tecnologia tem sido impeditivo para sua ampla adesão nos serviços de saúde. Diante disso, o presente trabalho visa desenvolver um sistema completo e de baixo custo com o objetivo de permitir a utilização de análises de movimento no SUS. O propósito do projeto é desenvolver uma interface acessível, facilitando a interação dos usuários com os dados obtidos por sensores inerciais de maneira intuitiva e automática. Com base nessas informações e por meio da interface desenvolvida, os usuários poderão visualizar o movimento através de um modelo musculoesquelético utilizando a ferramenta OpenSense.Trabalho de Conclusão de Curso FisioKnee:(2024-12-17) Hira, João Vitor Ianae; Pinheiro, Paulo de AbreuO principal objetivo deste trabalho é desenvolver uma órtese ativa capaz de auxiliar os processos de fisioterapia e reabilitação de pessoas com lesões ou deficiências patelares. O protótipo também propõe ser uma plataforma de estudo para implementação de diferentes estratégias de controle. A estrutura mecânica da órtese é composta por dois pares de hastes metálicas e bases que servem de apoio para a coxa e a panturrilha, feitas por impressão 3D de PLA. A órtese é equipada com um motorredutor, um sistema de atuador elástico em série, sensores e um circuito eletrônico para controle. Peças adicionais foram utilizadas para integrar esses componentes, produzidas por impressão 3D em PLA e corte a laser em madeira e acrílico. Para o controle da órtese, foi estudada uma estratégia de controle por impedância. Para implementação foi feita a modelagem teórica do motor e desenvolvida duas leis de controle, sendo um controle de posição proporcional on-off e um controle por impedância.Trabalho de Conclusão de Curso PRIME - Plataforma Remota para Integração e Monitoramento de Equipamentos(2024-06-13) Carletti, Muriel Panegassi; Messias, Murilo Buk; Carvalho, Vinícius Rodrigues; Watanabe, Vítor DinisO presente trabalho de conclusão de curso em Engenharia de Automação e Controle propõe o desenvolvimento do projeto PRIME (Plataforma Remota para Integração e Monitoramento de Equipamentos), que visa superar as limitações dos sistemas de controle baseados em relés. O projeto introduz um módulo de Internet das Coisas embarcando o microcontrolador ESP32 para aprimorar a conectividade, usabilidade e integração web dos dispositivos de automação, graças ao seu Wi-Fi embutido. Os objetivos centrais do projeto são: implementar funções de controle de acionamentos sem o uso de CLP; identificar e prever a necessidade de troca preventiva em relés; modernizar a Interface Homem-Máquina (IHM), disponibilizando-a via web; integrar funcionalidades como temporização, sensoriamento de corrente e contagem de ciclos de acionamento em um sistema único; e facilitar a instalação e integração de novos componentes, permitindo uma maior flexibilidade na expansão do sistema. O projeto se estrutura em quatro frentes principais: a criação do módulo de relé controlado integrado ao ESP32; o desenvolvimento do firmware embarcado em MicroPython; a elaboração de um dashboard para monitoramento e análise do comportamento do módulo via web; e a visualização dos dados do módulo com realidade aumentada. Para o código embarcado no ESP32, utiliza-se MicroPython. O dashboard web, desenvolvido em Vue3 e Firebase como banco de dados em tempo real, alinha o projeto com os conceitos da Indústria 4.0. A aplicação de tais conceitos tem o propósito de suprir as demandas e implementar soluções inovadoras no condicionador de ar da empresa Gigaclima.Trabalho de Conclusão de Curso Solução para análise de dados visando a manutenção preditiva de máquinas elétricas rotativas:(2023-06-30) D’andrea, Fernando Miguel; Pereira, Julio Cesar de Jesus; Ferreira, Matheus Guimarães; Sousa, Matheus Ribeiro de; Silva, Thalia Alves daNo contexto da Indústria 4.0, um dos principais equipamentos é o motor elétrico, responsável por processos de movimentação, manufatura e controle de manipuladores. Para garantir o funcionamento do motor de forma satisfatória, ciclos de manutenção devem ser realizados, de forma preventiva a fim de evitar falhas críticas dos equipamentos que possam prejudicar e colocar em risco a segurança de pessoas durante o trabalho, junto com riscos de qualidade e de entrega de produtos numa linha de produção. Sendo assim, é de suma importância a avaliação dos parâmetros de funcionamento desses motores elétricos com a intenção de facilitar o processo de manutenção e atuar nos motores antes da ocorrência de falhas. Com base nessa premissa, esse projeto tem como foco a elaboração de um sistema de análise para manutenção em motores de indução, visando o baixo custo de componentes e desenvolvendo um sistema a fim de captar as informações dos motores, transmitindo-as de forma criptografada, a fim de garantir a segurança e integridade das informações transmitidas e de dados pessoais para uma aplicação de monitoramento em tempo real.Trabalho de Conclusão de Curso Desenvolvimento de um kit didático utilizando a plataforma TRMS(2023-12-13) Spindola, Bruno do Carmo; Aragão, Eduarda Campos; Ebner, Eric Rossini; Fernandes, Lucas PasqualAs metodologias de ensino aplicadas em cursos de sistemas de controle envolvem, tipicamente, o desenvolvimento das teorias por meio de exercícios, demonstrações matemáticas e com o uso de softwares, como o Simulink, que permite a implementação numérica das estratégias aprendidas na teoria. Entretanto, é parte essencial desta jornada a experimentação nas aulas práticas, através de instrumentos que reproduzam os desafios estudados nas aulas de teoria. É esperado que estes equipamentos permitam diferentes ensaios para a observação prática de conceitos. Além disso, para que o aluno possa se aprofundar nas questões de controle, é vital dispor de equipamentos mais complexos, mais desafiadores, como por exemplo, o Twin Rotor Mimo System (TRMS), que, como o próprio nome indica, é um sistema Multiple Input Multiple Output, ou de múltiplas entradas e múltiplas saídas. Com um aparelho desses é possível demonstrar aos alunos os desafios dinâmicos de um sistema MIMO. Entretanto, este dispositivo, em sua versão disponibilizada no laboratório, contém algumas barreiras que o limitam, como a versão dos softwares e sistemas operacionais necessários para seu uso. Este projeto tem por finalidade atualizar o TRMS para as versões mais atuais de softwares e sistema operacional, bem como desenvolver um kit didático que acompanhe os alunos desde sua primeira aula de Controle Clássico até seus dias de Controle Avançado, permitindo a aplicação de diversas estratégias de controle.Trabalho de Conclusão de Curso Solução de baixo custo para a análise de marcha utilizando opensense(2023) Agune, Gabriel Lopes Sampaio; Amorim, Guilherme Rodrigues de; Marques, Indra Luisa Nascimento; Albuquerque, João Pedro Lima deA análise de marcha é uma ferramenta essencial para a área da saúde, pois auxilia na identificação de distúrbios na marcha de um indivíduo com problemas neuromusculares, lesões ortopédicas ou doenças degenerativas. Atualmente, o método mais utilizado e padrão ouro para realizar a análise é um sistema de captura de movimento tridimensional, constituído por câmeras infravermelhas e marcadores reflexivos colocados em pontos anatômicos específicos do corpo, como articulações e segmentos corporais. Contudo, o custo financeiro para implementação desse método é elevado diante do cenário brasileiro atual, necessitando de novas tecnologias a um preço mais acessível para realizar o estudo da cinemetria corporal. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma ferramenta de baixo custo para realizar a análise de marcha e suprir a necessidade desse serviço nos ambulatórios e no Sistema Único de Saúde (SUS). O sistema projetado consiste no uso de sensores inerciais para medir a posição e orientação dos segmentos corporais do indivíduo e visualizar o movimento por meio de um modelo musculoesquelético utilizando a ferramenta OpenSense.Trabalho de Conclusão de Curso Tecnologia IoT de baixo consumo de energia para monitoramento de máquinas e diagnóstico de falhas para manutenção preditiva(2023-06-14) Silva, Bianca Dias Alcântara da ; Rua, Guilherme Almir Nunes ; Pinto, Lucas dos Santos Alves ; Silva, Matheus Chagas da Silva ; Silva, Matheus Orlandi Pereira daCombinar Inteligência Artificial com sensores IoT para coleta de dados automaticamente, sem a necessidade da presença humana para o monitoramento é uma das novas tendências tecnológicas. A requisição de dados de sensores automatizados está se tornando cada vez mais acessível e lucrativa para empresas com o propósito em melhorar o setor de manutenção, portanto o investimento em análise de grandezas de um motor elétrico trifásico (corrente, temperatura e vibração), é extremamente importante para a indústria, pois pode antecipar falhas inesperadas que prejudicam o bom rendimento da máquina. Com a implementação de um sistema conectado utilizando o conceito de Harvest Energy, é possível observar essas grandezas em tempo real, e assim salvar as informações coletadas em um banco de dados. Após o monitoramento dos parâmetros com o auxílio de uma inteligencia artificial, pode-se prevenir e combater possíveis erros, os quais venham afetar a vida útil do motor.Trabalho de Conclusão de Curso Sheikah arm(2023-06-14) Matheus, Ricardo H. A. ; Araki, Daniel K. S. ; Nunes, Rafael O. ; Leal, Gustavo N.O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um protótipo de prótese mioelétrica de mão desenvolvida em uma impressora 3D, cuja intensão do usuário seja detectada pela utilização de técnicas de aprendizado de máquina para o reconhecimento de padrões de sinais mioelétricos. Foram estudados os principais componentes e conceitos da solução, partindo do modelo de prótese open source, da leitura de sinais mioelétricos coletados pela Myo Armband, do processamento dos sinais através de aprendizado de máquina utilizando a ferramenta Classification Learner e do Matlab e, por fim, comunicação Wi-Fi com o Raspberry Pi Zero W, responsável pelo controle do movimento final, realizado através do acionamento dos servomotores do protótipo. Utilizando como classificador o SVM Quadrático, a acurácia média obtida nos teste,s com aquisição de dados online, foi de 90,8%, para distinguir cinco movimentos: mão aberta, preensão, pinça, extensão do indicador e extensão do polegar.Trabalho de Conclusão de Curso Desenvolvimento de um gerador linear para aplicação em equipamentos de academia(2022-12-07) Bardelin, Andre Cisneros; Silva, Bruno Haruske Kuroki da; Ferreira, Caio Augusto Eneas Muzetti; Caroba, Caio GomesO Fit Magnet possui como objetivo auxiliar a sociedade brasileira no que diz respeito à sustentabilidade e fontes de energia alternativa, além de incentivar a prática do exercício físico. Será criado um gerador linear plano para ser acoplado a um equipamento de academia que a cada movimento realizado durante os exercícios de musculação, a energia mecânica humana desenvolvida pelo movimento resultante da realização do exercício no aparelho, gerará energia elétrica que pode ser utilizada para minimizar o consumo de energia elétrica mensal.