Ferramentas Digitais

Digital Tools I&D Centimfe

Machine Learning

O Machine Learning é uma área da Inteligência Artificial, onde um modelo computacional aprende a partir de dados e exemplos sem ser explicitamente programado. Este tipo de ferramentas usam dados disponíveis para identificar padrões, tendências e relações entre variáveis, com o intuito de fazer previsões ou apoiar a tomada de decisões. 

Dinâmica Molecular

A Dinâmica Molecular é uma ferramenta de simulação computacional utilizada para estudar o comportamento e a interação de átomos e moléculas em sistemas complexos, como polímeros. Fornece informações detalhadas sobre a estrutura, a dinâmica e as propriedades dos materiais a nível molecular. 

Otimização do processo de injeção

O processo de moldação por injeção é controlado por um conjunto de parâmetros que devem ser ajustados de forma a obter peças sem defeitos. No projeto WATT utilizou-se algoritmos de Machine Learning para otimizar os parâmetros de processo, minimizando peças não conformes. Os resultados obtidos no projeto demonstraram que o algoritmo criado foi capaz de prever o comportamento dimensional de uma peça plástica com boa precisão, bem como determinar os parâmetros de processo com maior impacto na peça final.

Mais informações

J. Caseiro, C. Guarda, J. Carvalho, "Modelo preditivo de apoio à decisão de parâmetros ótimos do processo de injeção", poster apresentado nos Open Days do projeto WATT.

Análise de polímeros reforçados

Os compósitos poliméricos podem ser reforçados mecanicamente com grafeno. No entanto, observa-se uma fraca compatibilidade entre o grafeno e a maioria dos polímeros. Neste caso de estudo, em parceria com o Instituto Superior Técnico, modificou-se a superfície do grafeno com pequenas cadeias poliméricas e concluiu-se que a presença de cadeias poliméricas enxertadas no grafeno melhorou a adesão entre a superfície do grafeno e a matriz polimérica, melhorando as propriedades globais do compósito.

Mais informações

C. Guarda, B. Faria, J. N. C. Lopes, N. Silvestre (2024) “Mechanical characterization of polymer-grafted graphene PEG nanocomposites using Molecular Dynamics”, Composites Science and Technology, 250, 110514.

Análise de polímeros reciclados

O Digital Polymers pretender estudar as propriedades do polipropileno reciclado através da modelação e simulação.
A criação deste modelo permite ganhar conhecimento sobre o comportamento molecular do plástico reciclado.

Projeto Finalista do Prémio

Novo Verde Packaging Enterprise Award

2º lugar na categoria de PhD and Researchers do Prémio

H2O & Sustainability Innovation Hub

Otimização estrutural de moldes

Os fabricantes de moldes possuem grande conhecimento proveniente de anos de experiência, tendo dado origem a regras empíricas para o projeto e fabrico de moldes. Tais regras podem ter levado ao sobredimensionamento dos moldes, para garantir as condições de funcionamento, levando a moldes mais caros. No projeto DDS foi implementado um algoritmo de Machine Learning (ML) para criar uma ferramenta de projeto de moldes de fácil utilização. A ferramenta criada foi capaz de representar o comportamento da estrutura quando sujeita a cargas, podendo ser empregues como uma valiosa ferramenta de auxílio ao projeto de moldes.

Mais informações

J. Pereira, L. Suarés, S. Lopes, J. F. Caseiro, V. Neto, T. Zhiltsova and P. Santos (2023) “Machine Learning for the geometric optimization of injection moulds”, TechMA 2023 -  6th International Conference on Technologies for the Wellbeing and Sustainable Manufacturing Solutions. Prémio de melhor sessão oral da sessão.

J. F. Caseiro, R. Bernardo, T. Zhiltsova , J. Ferreira, V. Neto, P. Santos e J. Laranjeira (2023) “Otimização estrutural de moldes de injeção através de ferramentas de Machine Learning”, Revista "Molde".

J. Caseiro, C. Guarda, J. Carvalho, "Modelo preditivo de apoio à decisão de parâmetros ótimos do processo de injeção", poster apresentado nos Open Days do projeto WATT.

Projetos

Projeto WATT
WATT
Projeto DDS
DDS
Digital Polymers
DIGITAL POLYMERS

Ferramentas, metodologias e métricas ambientais

Métricas ambientais I&D Centimfe

As ferramentas, metodologias e métricas ambientais são componentes essenciais da sustentabilidade e da gestão ambiental. São usadas para medir, avaliar e abordar o impacte das atividades humanas no ambiente e para promover práticas que minimizem os efeitos negativos, promovendo o equilíbrio ecológico a longo prazo. 

Avaliação do ciclo de vida 

A avaliação de ciclo de vida (ACV) é um método abrangente para avaliar o impacte ambiental de um produto, processo ou serviço ao longo da vida, desde a extração da matéria-prima até ao fim de vida. No projeto S4Plast foi utilizada a ACV para avaliar o benefício ambiental da utilização de nanocompósitos de níquel em vez da tradicional cromagem de peças plásticas para a indústria automóvel.
Também no âmbito das Agendas INOV.AM e Embalagem do Futuro serão desenvolvidas ACVs para avaliar o impacte ambiental de embalagens e de peças produzidas por fabrico aditivo.

Metodologias para a conceção de produtos  

Para o desenvolvimento de produtos em plástico circulares e com menor impacte ambiental, foram desenvolvidas ferramentas de ecodesing.
A InnovDesign foi criada para apoiar no Design for X de produtos plásticos da indústria automóvel, construção, embalagem e equipamentos elétricos e eletrónicos. Existem dois guias elaborados de suporte à ferramenta.
Já no projeto Pack4sustain, a ferramenta de ecodesign criada é direcionada para as embalagens de uso único em plástico, materiais compósitos, vidro, metal e madeira.

Mais informações

S. B. Rocha, A. Pires, J. Caseiro, N. Fidelis, V. Neto and J. D. de Oliveira (2023) “InovDesign - A self assessment tool for product design and development”, TechMA 2023 - 6th International Conference on Technologies for the Wellbeing and Sustainable Manufacturing Solutions.

Metodologias de redução de microplásticos

A procura por metodologias que permitam reduzir a libertação de microplásticos é uma das prioridades do Centimfe. Num caso de estudo, em parceira com a Universidade Nova de Lisboa, recorreu-se à metodologia FMEA para ajudar as empresas de plástico a minimizarem a perda de microplásticos nas instalações.

Mais informações

A. Pires and P. Sobral (2021) “Application of failure mode and effects analysis to reduce microplastic emissions”,
Waste Management & Research 2021, Vol. 39(5) 744–753.

Indicadores ESG 

No âmbito da Agenda INOV.AM, o Centimfe encontra-se a desenvolver indicadores ambientais para as empresas pertencentes ao consórcio.

Ferramentas de avaliação do nível de sustentabilidade

Para começar o caminho da Transição Ecológica é necessário conhecer a situação inicial. A ferramenta desenvolvida no âmbito do projeto WATT permite classificar as empresas em quatro níveis: inicial, intermédio, avançado e evolutivo, de acordo com as medidas implementadas para promover a Transição Ecológica.

Desenvolvimento de guias, checklists, workbooks

Para apoiar as empresas no desenvolvimento de medidas concretas para a Transição Ecológica, o Centimfe elaborou diversos guias temáticos e workbooks com casos práticos, e checklists que apoiem na implementação de medidas.

Mais informações

Guias temáticos, Checklists e Workbooks, parte integrante do Toolkit para a Transição Ecológica, do projeto WATT.

Projetos

Projeto WATT
S4PLAST
Embalagem do Futuro
Embalagem do Futuro®
INOV.AM
INOV.AM
Pack4Sustain
Pack4Sustain

Metodologias para a cooperação

Digital Tools I&D Centimfe

O I&D apoia as entidades públicas, clusters, cidades e comunidades para melhorarem o seu desempenho ambiental, económico e social. Um foco especial é dado ao Cluster Engineering & Tooling, do qual o Centimfe faz parte. 

Cluster Engineering & Tooling

O Cluster Engineering & Tooling integra as Indústrias de Moldes, Ferramentas Especiais e de Plásticos. É gerido pela associação Pool-Net, que tem como missão promover a marca coletiva, divulgando globalmente a imagem e as competências distintivas do cluster na conceção, engenharia e prototipagem, fabricação de moldes, ferramentas e produtos em plástico e novos materiais; desenvolver e produzir competitivamente moldes e ferramentas especiais, otimizando funcionalidades e processos de fabrico; desenvolver e produzir soluções 'chave na mão', peças de alta precisão, componentes e produtos inovadores com elevada incorporação tecnológica. 

Cluster Engineering & Tooling from Portugal

Roteiros para a Transição Ecológica e para a descarbonização

O Roteiro para a Transição Ecológica apresenta os temas emergentes para a Transição Ecológica e um Plano de Ação, que visa orientar a indústria de Moldes e Plásticos rumo a um modelo económico mais sustentável, alinhado com as novas políticas europeias e atendendo às necessidades das empresas.
O Low-Carb - Roteiro para a descarbonização da indústria de moldes - pretende dotar o setor com ferramentas que permitam desenhar o seu próprio roteiro para alcançar a neutralidade carbónica até 2050.

Aplicação de processos colaborativos no desenvolvimentos de estratégias sustentáveis

Os processos colaborativos têm-se tornado fundamentais na abordagem de questões complexas e interligadas, como é o caso da Transição Ecológica e Digital. Estes processos aproveitam a sabedoria coletiva e os recursos de diversas partes interessadas para encontrar soluções sustentáveis e eficazes. No projeto WATT foram realizados os Dialogue Living Labs, para encontrar soluções para os desafios da Transição Ecológica no cluster Engineering &Tooling.

Projetos

Projeto WATT
WATT
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