https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/175899 Mon, 09 Nov 2026 19:54:34 GMT 2026-11-09T19:54:34Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/277211 Mapeamento da maturidade digital na adoção de inteligência artificial em back office logístico de transporte: aplicação em indústria de motores Pereira, Thálita Sabrina A transformação digital na logística tem impulsionado a busca por modelos estruturados de avaliação da maturidade digital como etapa preparatória à implementação de tecnologias emergentes, em particular a Inteligência Artificial (IA). Esta dissertação tem como objetivo mapear a maturidade digital para adoção de IA no back office logístico de uma indústria de motores elétricos, combinando revisão sistemática da literatura, aplicação de quatro modelos de maturidade consolidados na literatura e mapeamento observacional da carga de trabalho. Os modelos, voltados respectivamente à Logística 4.0, às dimensões organizacionais e de processos logísticos, à capacidade de implementação de IA em empresas manufatureiras e à Logística 5.0, tiveram seus diagnósticos triangulados entre si e integrados ao Diário de Bordo, que mapeou atividades realizadas no departamento analisado. Os resultados indicam maturidade intermediária com escores entre 2,90 e 3,98 em escala de 0 a 5, com a infraestrutura tecnológica como principal lacuna e o fator humano como dimensão mais central do sistema, e apontam a conferência e auditoria de fretes como oportunidade prioritária de adoção de IA. A integração desses dois diagnósticos é sintetizada em uma matriz que cruza o volume de horas consumido por cada categoria de atividade, medido pelo Diário de Bordo, com a prontidão digital da dimensão correspondente, apurada pelos modelos de maturidade. Atividades de alto volume e alta prontidão são identificadas como candidatas prioritárias à adoção de IA e ordenadas em um roadmap de implementação. O percurso constitui método replicável para o diagnóstico estruturado da adoção de IA em back offices logísticos.; Abstract: Digital transformation in logistics has driven the search for structured digital maturity assessment models as a preparatory step for the implementation of emerging technologies, particularly Artificial Intelligence (AI). This dissertation aims to map digital maturity for AI adoption in the logistics back office of an electric motor manufacturer, combining a systematic literature review, the application of four maturity models well established in the literature, and observational workload mapping. The models, addressing respectively Logistics 4.0, organizational and logistics process dimensions, AI implementation capability in manufacturing companies, and Logistics 5.0, had their diagnoses triangulated with one another and integrated with the Logbook, which mapped the activities performed in the department under analysis. The results indicate intermediate maturity with scores ranging from 2.90 to 3.98 on a 0?5 scale, with technological infrastructure as the main gap and the human factor as the most central dimension of the system, and point to freight verification and auditing as the priority opportunity for AI adoption. The integration of these two diagnoses is synthesized in a matrix that plots the volume of hours consumed by each activity category, measured through the Logbook, against the digital readiness of the corresponding dimension, assessed through the maturity models. High-volume, high-readiness activities are identified as priority candidates for AI adoption and ordered into an implementation roadmap. This constitutes a replicable method for the structured diagnosis of AI adoption in logistics back offices. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas, Joinville, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/277211 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/277208 Análise crítica e aprimoramento de metodologias para a determinação do volume elementar representativo em rochas digitais Gehlen, Bernardo A determinação do Volume Elementar Representativo (REV) em rochas digitais é fundamental para a extrapolação de propriedades dos meios porosos em diferentes escalas. As metodologias disponíveis para parâmetros geométricos e monofásicos carecem de rigor, enquanto análises para propriedades multifásicas, especialmente a permeabilidade relativa, ainda não são bem definidas. Este trabalho propõe um aprimoramento para a análise de REV, introduzindo um critério de tamanho máximo para subvolumes estatísticos e uma nova abordagem híbrida (determinística-estatística) que une eficiência computacional e robustez. A partir de simulações com o Método Lattice Boltzmann (LBM), a nova metodologia é comparada com as de estudos anteriores para porosidade, permeabilidade absoluta e tortuosidade hidráulica, demonstrando vantagens tanto computacionais quanto de representatividade de resultados. Além disso, a abordagem é adaptada para avaliar o REV de curvas de pressão capilar por meio dos parâmetros de van Genuchten e simulações do método Full Morphology. Após validação nessas propriedades, um modelo multifásico simplificado de interfaces fixas é empregado para estimar a permeabilidade efetiva e a metodologia proposta é aplicada para avaliar um tamanho de REV estimado da permeabilidade relativa. Observa-se uma hierarquia entre esses tamanhos representativos, sendo eles menores para propriedades geométricas e crescentes com a complexidade do fenômeno físico, de propriedades monofásicas a multifásicas.; Abstract: Determining the Representative Elementary Volume (REV) in digital rocks is essential for extrapolating porous media properties across different scales. Available methodolo gies for geometric and single-phase properties lack rigor, while analyses of multiphase properties, especially relative permeability, remain poorly defined. This work proposes an improvement to REV analysis by introducing a maximum size criterion for statistical subvolumes and a new hybrid (deterministic-statistical) approach that combines computational efficiency with robustness. Based on simulations with the Lattice Boltzmann Method (LBM), the proposed methodology is compared with previous studies for porosity, absolute permeability and hydraulic tortuosity, demonstrating advantages in both computational performance and representativeness of results. Furthermore, the approach is adapted to evaluate the REV of capillary pressure curves using van Genuchten parameters and Full Morphology simulations. After validation for these properties, a simplified multiphase model with frozen interfaces is employed to evaluate effective permeability and the proposed methodology is applied to estimate a REV size for relative permeability. A hierarchy among these representative sizes is observed, being smaller for geometric properties and increasing with the complexity of the physical phenomenon, from single-phase to multiphase properties. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas, Joinville, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/277208 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276894 Development, integration, and comparative evaluation of mixed reality and conventional robotic teleoperation systems: an integrated framework for performance, workload, usability, and user experience Hernandez, Matheus Nicolás Esta dissertação apresenta o desenvolvimento, a integração e a avaliação comparativa de dois sistemas de teleoperação robótica aplicados ao controle de um manipulador industrial FANUC LR Mate 200iD/7L: um sistema convencional baseado na interface 2D do MoveIt/RViz e um sistema imersivo desenvolvido em Realidade Mista (MR) utilizando Unity, Meta Quest 3 e ROS. A motivação para este estudo está associada à necessidade de reduzir a exposição humana a tarefas de alto risco por meio da teleoperação robótica, buscando abordagens que proporcionem maior segurança, eficiência e percepção espacial durante a teleoperação. Embora a literatura apresente avanços recentes em teleoperação imersiva, ainda existe uma lacuna em estudos experimentais que avaliem comparativamente o desempenho operacional, a usabilidade, a carga cognitiva e a experiência do usuário entre abordagens de MR e métodos convencionais de maneira integrada. Os sistemas desenvolvidos foram avaliados experimentalmente por meio de uma tarefa de telemanipulação utilizando métricas quantitativas de desempenho e instrumentos de avaliação qualitativa. Os resultados indicaram que a interface imersiva apresentou vantagens relacionadas à velocidade de execução e à experiência subjetiva dos participantes, especialmente em relação aos aspectos hedônicos e experienciais da interação, embora também tenham sido identificadas limitações relacionadas à precisão em manipulações finas. Como contribuição, esta dissertação propõe uma abordagem integrada de avaliação comparativa aplicada à análise de interfaces imersivas e convencionais de teleoperação robótica.; Abstract: This dissertation presents the development, integration, and comparative evaluation of two robotic teleoperation systems applied to the control of a FANUC LR Mate 200iD/7L industrial manipulator: a conventional system based on the 2D MoveIt/RViz interface and an immersive system built in Mixed Reality (MR) using Unity, Meta Quest 3, and ROS. The motivation for this study is associated with the need to reduce human ex posure to high-risk tasks through robotic teleoperation, seeking approaches that pro vide greater safety, efficiency, and spatial perception during teleoperation. Although the literature presents recent advances in immersive teleoperation, there is still a gap in experimental studies that comparatively evaluate operational performance, usabil ity, cognitive workload, and user experience between MR approaches and conven tional methods in an integrated manner. The developed systems were experimentally evaluated through a telemanipulation task using quantitative performance metrics and qualitative assessment instruments. The results indicated that the immersive interface presented advantages related to execution speed and participants? subjective experi ence, especially regarding hedonic and experiential aspects of the interaction, although limitations related to fine manipulation precision were also identified. As a contribution, this dissertation proposes an integrated comparative evaluation approach applied to the analysis of immersive and conventional robotic teleoperation interfaces. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas, Joinville, 2025. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276894 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/275429 Modelo analítico para otimização da distribuição de módulos de flutuação em risers de aço lançados em lazy wave Desordi, Brian Cezar da Costa A exploração de petróleo em águas profundas e ultra profundas impõe diversos desafios técnicos, especialmente no projeto dos risers. Entre as soluções estudadas para viabilizar o uso de risers de aço em grandes profundidades, destaca-se a configuração lazywave, amplamente consolidada na indústria offshore. Essa configuração reduz as trações e o desgaste estrutural ao desacoplar o movimento da unidade flutuante do ponto de contato do risercom o leito marinho, minimizando as cargas transmitidas e prolongando a vida útil do sistema. Devido ao grande número de variáveis de projeto (estruturais e ambientais),a definição da distribuição dos flutuadores demanda elevado esforço computacional, uma vez que tradicionalmente depende de análises iterativas e da experiência do projetista. Neste contexto, o presente trabalho propõe uma metodologia para a determinação automática e otimizada da distribuição dos módulos de flutuação, a partir de informações provenientes das etapas iniciais do projeto. O objetivo é minimizar a amplitude de variação de tensões em regiões críticas do riser, parâmetro fortemente associado àvida em fadiga. A otimização é conduzida em regime estático, com base em uma formulação analítica que representa adequadamente o comportamento da estrutura e reduz significativamente o custo computacional quando comparada ao modelo de análise baseado no Método dos Elementos Finitos implementado no programa comercial(OrcaFlex)utilizado comoreferência. Os resultados obtidos demonstram que, mesmo com as simplificações assumidas, como a inelasticidadeda linha e a ausência de efeitos dinâmicos, o modelo analítico é capaz de reproduzir com boa precisão o comportamento estrutural observado numericamente. Assim, o procedimento desenvolvido mostra-se promissor como ferramenta de apoio à definição preliminar de configurações lazywaveem risers de aço, conciliando precisão, eficiência e aplicabilidade nas fases iniciais de projeto.Os resultados demonstraram boa concordância entre as configurações obtidas pelo modelo analítico e pelo OrcaFlex, com diferenças pouco significativas nas soluções finais. Em termos de desempenho computacional, o modelo analítico gerou os 2.000 pontos do espaço amostral em aproximadamente 10 horas, enquanto o OrcaFlex demandou cerca de 38 horas para a mesma tarefa, representando uma redução de aproximadamente 75% no tempo de processamento.; Abstract: Deepwater and ultra-deepwater oil exploration presents significant technical challenges, particularly in riser design. Among the solutions studied to enable the use of steel risers at great depths, the lazy-wave configuration stands out, being widely established in the offshore industry. This configuration reduces axial loads and structural wear by decoupling the motion of the floating unit from the riser?s seabed contact point, minimizing transmitted forces and extending the system?s service life. Due to the large number of design variables, both structural and environmental, defining the distribution of flotation modules requires substantial computational effort, as it traditionally relies on iterative analyses and designer experience. In this context, the present work proposes a methodology for the automatic and optimized determination of the flotation module distribution based on information obtained during the initial design stages. The objective is to minimize the variation in stress amplitude in critical regions of the riser, a parameter strongly linked to fatigue life. The optimization is performed under static conditions using an analytical formulation that accurately represents the structural behavior while significantly reducing computational cost compared to a finite-element-based analysis implemented in the commercial software (OrcaFlex) used as reference. The results show that, even with simplifications such as line inelasticity and the neglect of dynamic effects, the analytical model can reproduce the structural behavior observed numerically with good accuracy. Therefore, the proposed procedure is a promising tool for supporting the preliminary design of lazy-wave steel risers, combining precision, efficiency, and applicability in the early design stages. The results showed good agreement between the configurations obtained using the analytical model and OrcaFlex, with only minor differences in the final solutions. In terms of computational performance, the analytical model generated the 2,000 sample points in approximately 10 hours, whereas OrcaFlex required about 38 hours for the same task, representing a reduction of roughly 75% in processing time. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas, Joinville, 2025. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/275429 2026-01-01T00:00:00Z