Claudio Garcia.

Atuei como coordenador neste projeto, no qual foi realizado o comissionamento dos equipamentos e instrumentos da Casa da Caldeira da Planta Piloto Industrial Termo-Hidráulica.

Atuei como coordenador neste projeto, no qual foram comprados os instrumentos de atuação e medição da Planta Piloto Industrial Termo-Hidráulica.

Atuei como coordenador neste projeto, no qual foi realizada a instalação elétrica, de equipamentos e de instrumentos na Casa da Caldeira da Planta Piloto Industrial Termo-Hidráulica.

atuei como coordenador deste projeto, cujo intuito era instalar uma nova planta piloto industrial no LCPI, um laboratório de pesquisa na Poli, do tipo termo-hidráulica, com atributos da Indústria 4.0, continuando o projeto já iniciado de criar o LCPI 4.0. Neste projeto pagou-se o projeto civil da Casa da Caldeira para abrigar os equipamentos e instrumentos da Planta Piloto Industrial Termo-Hidráu-lica e foi feita a compra de material para construção da Casa da Caldeira.

Atuei como coordenador neste projeto, no qual se contratou a mão-de-obra para construir a parte civil da Casa da Caldeira, que receberá os equipamentos e instrumentos da Planta Piloto Industrial Termo-Hidráulica.

Atuei como coordenador deste projeto, em que foram desenvolvidas atividades correlatas com a Indústria 4.0, que é uma forte tendência atual. Esta proposta de expansão do Laboratório de Con-trole de Processos Industriais LCPI, teve como objetivo instalar uma nova planta piloto industrial no LCPI, do tipo termo-hidráulica, que conte com atributos da Indústria 4.0, continuando a proposta já iniciada de criar o LCPI 4.0. O foco do LCPI 4.0 é atuar na área da indústria de processos e ser um laboratório de pesquisa voltado a alunos de graduação e de pós-graduação. No que tange ao processo, este projeto visa instalar uma planta piloto industrial de um sistema termo-hidráulico com uma mini caldeira elétrica para gerar vapor, um trocador de calor do tipo casco/tubo para aqueci-mento de água fria aquecida pelo vapor, uma torre de resfriamento para o retorno da água que foi aquecida ao tanque de armazenamento e um sistema de tratamento de água para a caldeira. No que diz respeito à parte da instrumentação e do sistema de controle digital, a ideia foi instalar ins-trumentos de medição e de atuação integrados a um sistema de controle digital do processo do tipo SDCD, sistema SCADA para monitoramento e supervisão dos dados e também para enviar os dados do processo para a nuvem AWS da Amazon. Neste projeto realizou-se a compra do trocador de calor e dos acessórios para a sua montagem, a aquisição da torre de resfriamento e dos aces-sórios para a sua montagem e a compra do sistema abrandador de água para tratar a água para a caldeira.

Essa planta inclui uma mini caldeira elétrica, um trocador de calor casco/tubo, uma torre de resfriamento e um sistema abrandador de água para a caldeira. Seu principal objetivo é fomentar a pesquisa e inovação tecnológica. Os instrumentos de campo se comunicam com a sala de controle utilizando a camada física Ethernet-APL com protocolo PROFINET. Os instrumentos de campo são da Endress+ Hauser e da Samson, o SDCD é o PCS NEO da Siemens, recentemente lançado na Alemanha, emprega-se também um switch Ethernet-APL da Pepperl+Fuchs, além de um software de segurança cibernética da Westcon, sendo que todas estas empresas são parceiras desta iniciativa. Essa planta permite desenvolver uma ampla gama de estudos e aplicações relativos à Indústria 4.0, sendo que dentre os temas de pesquisa que podem ser realizados constam a aplicação de edge e cloud computing, o desenvolvimento de digital twins, implantação de técnicas de cybersecurity, aplicação da Internet Industrial das Coisas (IIoT), uso de técnicas de Inteligência Artificial em monitoramento e controle de variáveis e estudos sobre o uso da camada física Ethernet-APL, recém lançada no mundo. As pesquisas a serem conduzidas na nova planta vão resultar em contribuições acadêmicas significativas, incluindo a publicação de artigos científicos e a participação de alunos de graduação e de pós-graduação. Pretende-se também desenvolver parcerias com indústrias interessadas em conhecer melhor e implantar soluções envolvendo os tópicos da Indústria 4.0 já citados, promovendo assim avanços na integração entre academia e o setor industrial brasileiro, bem como a evolução da tecnologia empregada nas indústrias. A previsão é que essa planta entre em operação no final de março de 2025, compondo assim o trio de plantas piloto industriais instaladas no LCPI-EPUSP. Este projeto reafirma o compromisso da EPUSP com a inovação e a excelência na formação de profissionais e pesquisadores para os desafios da engenharia, aliados ao fomento de novas tecnologias em desenvolvimento no mundo.

Atuação: atuei como coordenador deste projeto, onde estão sendo desenvolvidas atividades correlatas com a Indústria 4.0, que é uma forte tendência atual. As propostas deste projeto para dar continuidade à implantação do LCPI 4.0 são as seguintes:1) Operação remota da Planta Piloto de Vazão: a proposta é permitir que alunos trabalhando no LCPI possam operar essa planta remotamente, sem a necessidade de ir até a Poli. Em verdade, no segundo semestre de 2020 já havia dois alunos de Mestrado operando essa planta remotamente, mas o proble-ma é que para que isso ocorra, o sistema de controle e os computadores que servem a planta devem ficar ligados o tempo todo. Só que não há dispositivos de proteção instalados no LCPI para evitar que picos de tensão originados por raios que caiam nas imediações do prédio da Engenharia Elétrica ve-nham a queimar todos os dispositivos que estejam ligados. Este é um dos recursos que estão sendo considerados neste projeto. A operação remota de plantas industriais é considerado um dos tópicos abrangidos pela Indústria 4.0.2) Instalação de uma malha wireless de supervisão e controle na Planta Piloto de Vazão: nessa planta a vazão já pode ser medida por um medidor do tipo analógico, que opera com sinais de 4-20 mACC e por um medidor digital que transmite os sinais por cabos, seguindo o protocolo digital Fieldbus Foundation. A ideia é colocar um terceiro medidor de vazão, medindo a mesma variável, mas agora transmitindo os sinais sem cabo (wireless), seguindo o protocolo da norma ISA100. Com três medidores de vazão insta-lados em paralelo, poderá ser possível comparar o seu desempenho. Será preciso dedicar atenção co-mo poder receber este sinal de rádio pelo sistema digital de controle (SDCD) da ABB instalado nessa planta. Este também é um dos pontos que está sendo considerado neste projeto, lembrando ainda que a transmissão wireless de sinais do campo para a sala de controle é um dos recursos considerados pela Indústria 4.0.3) Instalação de dispositivos IIoT (Industrial Internet of Things ou Internet Industrial das Coisas): a pro-posta aqui é criar dispositivos que coletem dados de duas das plantas piloto do LCPI (Planta Piloto de Vazão e Bancada de Análise de Vibrações) e os transmita para uma rede Web utilizando o IIoT. Na Planta Piloto de Vazão a ideia é monitorar o desempenho de uma válvula de controle e disponibilizar esses dados em rede para usuários externos. Na Bancada de Análise de Vibrações a proposta é similar, mas disponibilizando dados de vibração medidos dessa bancada. Este é o terceiro ponto que está sen-do considerado neste projeto e, assim como os dois anteriores, é um dos tópicos considerados pela Indústria 4.0.

Neste projeto vão ser desenvolvidas as seguintes atividades: montagem de bancada experimental para análise de vibração em máquinas rotativas; realização de experimentos nessa bancada, simulando problemas de desalinhamento, desbalanceamento e mancais defeituosos do motor instalado na bancada; aplicação de técnicas de Aprendizado de Máquina (Machine Learning) visando realizar manutenção preditiva, indicando qual peça da máquina rotativa é a mais propensa a falhar.

A Indústria 4.0 é uma forte tendência atual. Gêmeos digitais (Digital Twins) é uma das dez maiores tendências da Indústria 4.0. Este projeto busca trazer esta tecnologia para a Escola Politécnica da USP e capacitar alunos para utilizá-la e levar conceitos teóricos vistos em salas de aula para aplicações na indústria. A proposta é capacitar alunos de graduação e pós-graduação no uso da tecnologia de gêmeos digitais dinâmicos. Dentre as atividades de aplicação sugeridas para serem realizadas pelos alunos,estão: testes dos impactos de diferentes configurações experimentais na qualidade dos gêmeos digitais, testes de sintonia de controladores, testes e ajustes de experimentos nos gêmeos digitais antes da implementação nas plantas reais, que consome horas de técnicos e de equipamento e também de insumos.Os professores também poderão ser beneficiados, pela geração de modelos matemáticos dinâmicos para uso em atividades de ensino e pesquisa.

Na Fase I do presente projeto PIPE foram pesquisados e desenvolvidos algoritmos e métodos para todas as etapas da identificação de sistemas, integrando-se as ferramentas criadas em um toolbox para MATLAB®. Propõe-se para a Fase II do projeto a continuação das atividades de pesquisa e desenvolvimento, com o estudo e criação de novos algoritmos para as diversas etapas da identificação de sistemas, para atender às demandas identificadas na Fase I. Além do formato toolbox, será estudado como disponibilizar as ferramentas criadas para uso remoto através do MATLAB Production Server, seguindo as especificações obtidas na Fase I. A proposta para a Fase II visa criar uma plataforma computacional de Identificação de Sistemas, que integre diversos algoritmos e facilite seu uso através de computação assistida. A arquitetura de integração especificada centralizará os algoritmos em um servidor central, para tornar mais eficiente a sua execução e gerenciamento. Além disso, a integração dos algoritmos não apenas fornecerá todos em uma única plataforma, mas também oferecerá recursos de assistência ao usuário, de modo que o sistema seja capaz de realizar todo o processo de identificação de forma autônoma, não sendo necessária a intervenção do usuário em nenhuma etapa, o que permitirá que esta atenção seja dada às etapas mais relevantes para cada caso e de acordo com a experiência do usuário. Com isto, a equipe proponente acredita que este produto possa ser amplamente usado para prestar serviços ao parque industrial brasileiro ou mesmo internacional, em empresas que precisem de bons modelos para otimizar seus sistemas de controle ou implementar técnicas de controle avançado.

O objetivo deste projeto é aumentar o volume de conhecimentos em Identificação de Sistemas (atividades de desenvolvimento de novos algoritmos e estudo de pro-cedimentos de identificação), e utilizar estes conhecimentos e outros previamente adquiridos pelos participantes em um projeto anterior com o CENPES-Petrobras, para novas aplicações de melhoria da indústria brasileira. O projeto proposto se enquadra no desenvolvimento de uma ferramenta de software para tratamento de informação (obtenção de modelos matemáticos a partir de conjuntos de dados). Este projeto busca criar uma plataforma integrada a ser usada na identificação de sistemas multivariáveis. As diversas funcionalidades desta plataforma já foram estudadas e implementadas em ambiente de desenvolvimento, neste caso, código interpretado MATLAB. Deste modo, o projeto proposto tem foco na integração dos algoritmos desenvolvidos, geração de ferramentas de assistência inteligente e na otimização da sua aplicabilidade. As funcionalidades desenvolvidas englobam as quatro fases clássicas da área de identificação de sistemas: projeto do experimento de identificação, tratamento dos dados coletados, estimação de parâmetros de modelos e validação dos modelos obtidos.

A presente proposta tem como objetivo o desenvolvimento de algoritmos em ambiente Matlab®, visando à identificação de modelos lineares com múltiplas entradas e múltiplas saídas - MIMO, com a planta operando em malha fechada. Atuei como coordenador deste convênio, onde foram desenvolvidas as seguintes atividades: estudo de diferentes sinais de excitação, estudo de diferentes algoritmos de identificação de sistemas multivariáveis, estudo de técnicas de estimação do tempo morto, estudo de ferramentas de validação de modelos, teste dos algoritmos desenvolvidos em plantas simuladas, planta-piloto de neutralização de pH e plantas petroquímicas reais.

Este projeto, envolvendo a UNICAMP, USP e IME, está alinhado com as diretrizes do Ministério da Defesa, visando basicamente:
- capacitar os laboratórios envolvidos na análise e desenvolvimento teórico-experimental de sistemas robóticos (semi-)autônomos com sensores de visão e de localização inercial;
- capacitar pós-graduandos no domínio de ferramentas computacionais e experimentais necessárias à descrição, entendimento e solução de problemas envolvendo navegação robótica autônoma baseada em visão e sensores inerciais;
- possibilitar a troca de informações científicas entre os três grupos de pesquisa;
- incrementar a capacidade de divulgação acadêmico-científica dos três grupos de pesquisa, através do desenvolvimento conjunto da pesquisa em pauta;
- nuclear novas áreas interdisciplinares nos programas de pós-graduação das três instituições e criar novas disciplinas de pós-graduação; e
- prover os laboratórios envolvidos de novas plataformas multidisciplinares de simulação e experimento nas áreas de robótica e mecatrônica.

Este projeto visa o desenvolvimento, como um projeto de pesquisa, de um programa computacional que detecte e diagnostique, de forma automática, transparente ao usuário e que proponha formas de reduzir a variabilidade (oscilações da variável controlada em torno do valor de referência) em malhas de controle de processos industriais, tipicamente encontradas em refinarias de petróleo. O software a ser desenvolvido neste projeto se restringirá à detecção e diagnóstico das causas de variabilidade normalmente geradas por problemas existentes nas válvulas de controle, tais como não-linearidades (atrito e zona morta) ou super-dimensionamento das mesmas ou então por sintonia inadequada de controladores PID.