Dissertações Defendidas - 2024

Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia de Produção

Título: Análise das Contribuições do BIM (Building Information Modeling) para a Sustentabilidade

Autor(a): Anderson Franscisco Campos
Orientador(a): Profa. Dra. Irenilza de Alencar Nääs
Data: 26/03/2024

Resumo: Os avanços tecnológicos que o setor industrial apresenta são resultados das revoluções industriais dos últimos três séculos, tais avanços serviram de impulso para globalização, onde não há limites para a produção em massa. A construção civil é um setor relevante na sociedade, além do seu lado social e econômico, destaca-se a questão ambiental. Com muita ênfase aos impactos ambientais. Este setor no Brasil é considerado um segmento que mais descarta resíduos de forma incorreta ao meio ambiente, representando 31 milhões de toneladas de descarte por ano. Através de uma revisão da literatura cientifica de artigos acadêmicos, livros e periódicos, foram obtidas as informações para a fundamentação do trabalho em analisar o conceito BIM (Building Information Modeling) como uma forma de auxiliar o fortalecimento da sustentabilidade na construção civil no Brasil. Atualmente são desenvolvidas e adaptadas novas tecnologias, visando eliminação de erros, retrabalhos, desperdícios, redução de custos e redução de resíduos a serem descartados de forma incorreta. Sendo assim, o BIM é um desenvolvimento de alta relevância voltado para esse setor, esse conceito foi pensado para dar apoio aos profissionais da área por todo o ciclo de vida útil da edificação, desde o esboço do projeto até a fase de desmobilização. A partir desse relevante conceito é possível ter mais construções inteligentes e fortalecer a sustentabilidade na construção civil. Posteriormente, utilizou-se a matriz SWOT para identificar as fraquezas e ameaças no processo construtivo. A partir desta identificação, aplicou-se o conceito do diagrama de Ishikawa, para a identificar as causas que poderiam ser mitigadas para que o uso do BIM possa ser implementado como uma opção de construção sustentável no Brasil. Os resultados indicaram que a especialização dos profissionais nos vários níveis é uma causa importante a ser trabalhada. Outro ponto que se pode ressaltar é o alto custo da implementação do processo no país.

Palavras-chave: Modelagem 3D; Sustentabilidade; Construção Civil.
Área de Concentração: Gestão de Sistemas de Operação.
Linha de Pesquisa: Redes de Empresas e Planejamento da Produção.
Grupo de Pesquisa da UNIP cadastrado no CNPq: Indústria 4.0: Aspectos Tecnológicos, Econômicos, Sociais e Ambientais.

Título: Aplicação de Gêmeo Digital e Plataforma Blockchain em Máquinas de Produção na Indústria Farmacêutica

Autor(a): Leandro Nunes da Silva
Orientador(a): Prof. Dr. Rodrigo Franco Gonçalves
Data: 18/06/2024

Resumo: O presente trabalho tem como objetivo apresentar um gêmeo digital enxuto e o uso de plataforma Blockchain em uma aplicação para identificar o princípio ativo, em uma compressora de pó na linha de produção, de comprimidos de uma indústria farmacêutica. Os gêmeos digitais e a plataforma Blockchain são tecnologias que possuem características e propriedades benéficas em cooperação no desenvolvimento produtivo, em distintas áreas do setor industrial farmacêutico. São capazes de melhorar o desenvolvimento de seus processos com mais eficiência, transparência e credibilidade. A adição dessas tecnologias em conjunto com dispositivos de internet das coisas (IoT) em sistemas existentes podem proporcionar uma melhorar aquisição de dados e disseminação das informações de forma robusta e confiável. Gêmeos digitais são padronizações de design de software ou representações digitais de um ativo. Uma solução prática, ágil, flexível, inovadora e eficiente por meio de dispositivos de IoT, vai de encontro com um framework que elimine custos e riscos de projetos muito longos e demorados, mas com aplicabilidade e retorno de investimento, em menor tempo. Os ajustes ao produto ou processo são mais dinâmicos e sua eficiência é validada em um curto período. O uso destes dispositivos visa identificar os problemas principais e apresentar uma solução, de maneira geral e de fácil compreensão. A abrangência desse trabalho objetiva também dar holofotes à estas tecnologias disruptivas de forma a contribuir com novas perspectivas no setor farmacêutico, muito difundidas entre outras áreas de aplicação. Para o setor da indústria farmacêutica, onde os protocolos de boas práticas de fabricação são muitos severos, a conclusão remete em desmembrar a manufatura da cadeia de suprimentos para uma aplicação em máquinas de produção, para que seja melhor aceita onde o meio ambiente pode ser mais bem controlado, sem tantas variáveis impeditivas, e pode servir de estopim de uma maior difusão de sua aplicabilidade.

Palavras-chave: Blockchain; Gêmeo digital; Internet das coisas.
Linha de Pesquisa: Métodos Quantitativos em Engenharia de Produção.
Grupo de Pesquisa da UNIP cadastrado no CNPq: Indústria 4.0: Aspectos Tecnológicos, Econômicos, Sociais e Ambientais.

Título: Estudo da implementação de uma horta interdisciplinar aplicada em uma escola Estadual

Autor(a): Luana Lourenço
Orientador(a): Prof. Dr. Oduvaldo Vendrametto
Data: 24/06/2024

Resumo: Este trabalho visa implementar uma horta interdisciplinar em uma escola estadual no município de Mauá/SP, para integrar o conhecimento de diversas disciplinas ao trabalhar a interdisciplinaridade e as atividades aplicadas, analisar o impacto pedagógico e humanístico, que pode proporcionar na comunidade escolar. O objetivo é promover a integração interdisciplinar, coletar os dados durante o processo e avaliar as contribuições obtidas no aprendizado e os impactos, que durante o processo de desenvolvimento reflete na comunidade escolar. As metodologias abordadas são a empírico, exploratória e estudo de caso, quando trabalhada no cenário de uma horta interdisciplinar, permite a observação, análise detalhada, entendimento do processo e interpretação de dados das atividades desenvolvidas. Espera-se que os resultados futuros apontem um aprendizado que fomente na prática, uma vivência, resultando no aprendizado interdisciplinar, integrando o conhecimento, o trabalho em equipe e os benefícios de uma alimentação saudável. 

Palavras-chave: Educação, Escola, Horta Pedagógica, Interdisciplinaridade.
Área de Concentração: Gestão de Sistemas de Operação.
Linha de Pesquisa: Redes de Empresas e Planejamento da Produção.

Título: Desenvolvimento e implementação de um artefato orientado a próteses oculopalpebrais utilizando tecnologias digitais

Autor(a): Salvatore Binasco Lengua
Orientador(a): Prof. Dr. Marcelo Tsugio Okano
Data: 24/06/2024

Resumo: O trabalho propõe uma melhoria nas próteses oculopalpebrais aumentando o mimetismo por meio do desenvolvimento de um artefato, apoiado nas ferramentas digitais, que adicione movimentação. Sob a metodologia – Design Science Research – DSR, foram identificadas as necessidades e limitações do artefato, dividindo-o em 5 componentes: mecanismo ocular, algoritmo de processamento, sensor e suporte, protocolo de calibração e sistema embarcado. Foi desenvolvido um mecanismo de 37,2cm3 de acordo com a anatomia de um defeito facial de modelo; foi usado um sensor ótico montado em um suporte wearable; as imagens foram processadas usando morfologia matemática, resultando em uma precisão de 95.7% no reconhecimento da posição, 97.8% no piscar e 30ms de delay; e um protocolo de otimização foi feito utilizando inteligência artificial e algoritmo de otimização. Finalmente, o mecanismo cumpre com as limitações de tamanho e velocidade; e o processamento consegue captar os movimentos oculares com uma rapidez e precisão aceitáveis para cada pessoa.

Palavras-chave: Morfologia matemática; Prótese facial; Inteligência Artificial; Manufatura Aditiva; Industria 4.0.
Área de Concentração: Gestão de Sistemas de Operação.
Linha de Pesquisa: Redes de Empresas e Planejamento da Produção.
Grupo de Pesquisa da UNIP cadastrado no CNPq: Indústria 4.0: Aspectos Tecnológicos, Econômicos, Sociais e Ambientais.

Título: Competências Requeridas para Indústria 4.0 na Formação de Profissionais nas áreas de Engenharia

Autor(a): Celia do Carmo Leandro
Orientador(a): Profa. Dra. Ana Lúcia Figueiredo Facin
Data: 25/06/2024

Resumo: Na era digital, com o avanço da Indústria 4.0, o trabalho passa a ser desenvolvido com base em sistemas ciberfísicos, computação em nuvem, IoT, IoS, big data, comunicação em rede, entre outros. Neste cenário, postos de trabalho deixam de existir e surgem novos postos que exigem dos indivíduos novos comportamentos. Autoridades de diversos países alertam sobre a necessidade da apropriação de novas habilidades e competências para a interação dos sujeitos com as novas tecnologias e desta forma garantir a sua competitividade no mundo do trabalho. Diante deste contexto, esta dissertação apresentou como objetivo geral identificar as competências requeridas na Indústria 4.0 para nortear as instituições de ensino, para a propositura de estratégias para a formação profissional dos engenheiros. A pesquisa apresenta quatro objetivos específicos e para atingi-los foram produzidos quatro artigos com metodologias especificas. O primeiro artigo apresenta um rol de seis competências essenciais para os engenheiros enfrentarem os desafios da Indústria 4.0. O segundo artigo analisa os níveis de competência digital de estudantes do ensino médio técnico, através dos resultados obtidos da aplicação de um instrumento de autoavaliação baseado no modelo europeu DigComp 2.2. No terceiro artigo, foram identificadas as estratégias utilizadas pela União Europeia para a construção das competências digitais no processo de formação de engenheiros para o enfrentamento dos desafios da Indústria 4.0. O quarto artigo explora as possibilidades de uso das metodologias ativas, tendências de práticas, métodos e abordagens utilizadas na educação para a formação de engenheiros. Os artigos desenvolvidos contribuíram de forma integrada para atingir o objetivo geral da pesquisa, oferecem insights sobre as competências necessárias para o cenário da Indústria 4.0, sobre a necessidade de ações para melhorar essas competências e ainda a relevância dos instrumentos para identificação dos níveis de competência digital para as instituições de ensino, uma vez que essas competências são fundamentais para a Indústria 4.0.

Palavras-chave: Indústria 4.0, Competências, Habilidades, Ensino de Engenharia.
Área de Concentração: Gestão de Sistemas de Operação.
Linha de Pesquisa: Redes de Empresas e Planejamento da Produção.
Grupo de Pesquisa da UNIP cadastrado no CNPq: Indústria 4.0: Aspectos Tecnológicos, Econômicos, Sociais e Ambientais.

Título: O Design Thinking como  uma abordagem colaborativa para a prática de habilidades e competências na criação de projetos inovadores no ensino superior

Autor(a): Adriana Mônaco Nunes
Orientador(a): Prof. Dr. Rodrigo Franco Gonçalves
Data: 28/06/2024

Resumo: A educação superior é um dos fatores-chave para cultivar a capacidade de fornecer futuros profissionais com habilidades e competências para atenderem as demandas do século XXI, impulsionadas pela era da inovação tecnológica. Este cenário coloca um importante desafio ao setor educacional para repensar novas estruturas acadêmicas, desafiando as instituições a se reposicionarem com novas abordagens, novos tipos de espaços de ensino e aprendizagem que acompanhem metodologias e processos para desenvolver habilidades e capacitar os estudantes a absorverem o conhecimento prático que atenda às necessidades do mundo atual. Nesse contexto, esta dissertação tem por objetivo analisar como a prática do Design Thinking pode promover o intercâmbio de habilidades e competências na criação de projetos acadêmicos desenvolvidos no ambiente universitário. Primeiramente, a pesquisa utiliza a revisão da literatura para criar um modelo teórico-conceitual de natureza exploratória da metodologia do Design Thinking, identificando as habilidades e competências expressadas a partir de sua prática. Soma-se à pesquisa teórica o estudo realizado com docentes do ensino superior visando identificar quais habilidades e competências são exploradas com a prática do Design Thinking na criação de projetos práticos desenvolvidos na graduação. A dissertação também inclui uma pesquisa realizada no centro de inovação de uma universidade pública do estado de São Paulo com o objetivo de analisar a prática do Design Thinking em espaços de inovação e sua contribuição para a promoção da inovação e do empreendedorismo na criação de projetos desenvolvidos por estudantes. Como resultado, o estudo contribui com a identificação de habilidades e competências promovidas pela prática de Design Thinking na criação de projetos inovadores no ensino superior. Em conclusão, identifica-se como a estrutura metodológica do Design Thinking aplicada no contexto universitário pode tornar a inovação mais praticável e implementável na realização de projetos que favorecem a participação dos estudantes em experiências práticas que conectam habilidades através do fazer, experimentar, projetar e criar soluções inovadoras para os desafios do mundo atual.

Palavras-chave: Design Thinking; Habilidades; Inovação.
Área de Concentração: Gestão de Sistemas de Operação.
Linha de Pesquisa: Redes de Empresas e Planejamento da Produção.
Grupo de Pesquisa da UNIP cadastrado no CNPq: Indústria 4.0: Aspectos Tecnológicos, Econômicos, Sociais e Ambientais.

Título: A Importância da Geometria Aplicada a Engenharia de Produção

Autor(a): Paulo Alexandre Pereira
Orientador(a): Prof. Dr. Marcelo Tsuguio Okano
Data: 27/08/2024

Resumo: A geometria é um elemento fundamental da engenharia de produção, pois é vital para a idealização, análise e otimização dos processos da indústria. No entanto, o ensino da geometria está desvinculado da aplicação prática da geometria industrial. Esta dissertação usa uma abordagem prática para resolver esse problema, com a apresentação dos estudos de caso, que refletem a maneira como os conceitos geométricos se aplicam aos problemas da indústria real. A metodologia etnográfica adotada foi uma abordagem mista entre a teoria e a aplicação prática em problemas industriais, com a criação dos estudos de caso representativos e do material prático para sala de aula e laboratório, dando aos alunos a oportunidade de dimensionar os exercícios geométricos para resolver os problemas práticos, que ocorrem no chão de fábrica. Com base nos resultados, a abordagem é uma maneira de melhorar o engajamento dos alunos.

Palavras-chave: Geometria. Engenharia de produção. Eficiência operacional.
Área de Concentração: Gestão de Sistemas de Operação.
Linha de Pesquisa: Redes de Empresas e Planejamento da Produção.