Qualidade computao superabsorventes Miguel CASQUILHO Ftima C ROSA

Qualidade, computação, superabsorventes Miguel CASQUILHO Fátima C. ROSA Departamento de Engenharia Química Instituto Superior Técnico João L. MIRANDA Esc. Superior de Tecnologia e Gestão Instituto Politécnico de Portalegre ——— http: //web. ist. utl. pt/mcasquilho/ IST, 15 -Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 1 / 13

Qualidade, computação, superabsorventes 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: agrofloresta (gestão hídrica); saúde; tratamento de efluentes. Presta-se especial atenção à disponibilização na Internet. Faz-se também formação avançada (planeamento, “supply chain”). 15 -Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 2 / 13

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1. 2. 3. Qualidade 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. 15 -Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 4 / 13

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). Fig. – Distribuição de pesos de embalagens [105 (e. ) e 107 (d. ) itens]. 15 -Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 5 / 13

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1. 2. 3. 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/Ph. D): Erasmus Intensive Programme “Summer School” Jul/2014 (inscrições até 15 Jan) • Esc. Sup. Tecnologia e Gestão, IPPortalegre • Docentes: JLMiranda, Henrique Matos, MCasquilho et al. (Pt, Es, UK, Se, It) 15 -Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 7 / 13

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1. 2. 3. Superabsorventes: ambiente, aplicação em solos 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). 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). 15 -Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 9 / 13

1. 2. 3. Superabsorventes: ambiente, aplicação em solos 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. ) Fig. -- Aparelho medidor de radiação (esq. ), estação montada (dir. ). 15 -Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 10 / 13

Reconhecimento 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 15 -Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 11 / 13

Bibliografia • 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, 06– 08 June. • Casquilho, 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", IO 2009, 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. 15 -Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 12 / 13

Qualidade, computação, superabsorventes Miguel CASQUILHO Fátima C. ROSA Departamento de Engenharia Química Instituto Superior Técnico João L. MIRANDA Esc. Superior de Tecnologia e Gestão Instituto Politécnico de Portalegre ——— http: //web. ist. utl. pt/mcasquilho/ IST, 15 -Nov-2013 Casquilho, Rosa, Miranda 13 / 13