MAPA - PESQUISA OPERACIONAL - 542023

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01) Uma indústria de chocolate utiliza sua linha de produção para fabricar diferentes produtos: barras de chocolate(M1), bombom(M2) e chocolate em pó (M3). A linha de produção tem o comprimento total de 400 metros e é modular, de forma que a cada metro podem ser reorganizados para produção dos três produtos. Cada metro de linha utilizado na produção de barras (M1) utiliza R$ 2.000 de matéria prima e 15 hora-homem de trabalho, gerando um lucro de R$ 500,00. Cada metro de linha utilizado na produção de bombom(M2) utiliza R$ 1.500,00 de matéria prima e 28 hora-homem de trabalho, gerando um lucro de R$800,00. Da mesma forma, cada metro de linha de produção de chocolate em pó (M3) utiliza R$ 1.400,00 de matéria prima, 24 hora-homem de trabalho e dá um lucro de R$600,00. Você, gerente de processos da indústria, dispõe de R$ 800.000,00 em matéria prima e 7.200 hora-homem de Mão de Obra. Utilizando o solver, elabore um modelo de programação linear para calcular a alocação de produção dos vários tipos de produtos para maximizar o lucro total.

a) Apresente em excel os dados do problema e também o solver resolvido.
b) Em um parágrafo breve, descreva as etapas utilizadas para resolução do exercício, assim como descrevendo o resultado final obtido no solver.

​02) Você trabalha em uma empresa que produz refrigerantes, entretanto o foco da sua empresa é na qualidade da bebida e por isso as embalagens são terceirizadas. São 4 as empresas do qual você pode terceirizar as embalagens, vamos chamá-las de fábricas A, B, C e D. Cada uma produz as 3 diferentes embalagens de: garrafa pet, garrafa de vidro e latas. Sua empresa de refrigerantes tem uma demanda diária de 16.000 unidades de garrafas de vidro, 6.000 unidades de garrafas pet e 28.000 unidades de latas. O custo de produção diário de cada fábrica é o mesmo, no valor de R$ 400.000,00. Entretanto, cada fábrica produz proporções diferentes de cada embalagem: a fábrica A produz a cada dia 1300 garrafas de vidro, 800 garrafas pet e 850 latas; a fábrica B produz a cada dia 800 garrafas de vidro, 6.000 garrafas pet e 800 latas; a fábrica C produz a cada dia 100 garrafas de vidro, 100 garrafas pet e 1000 latas; a fábrica D produz a cada dia 5.000 garrafas de vidro, 200 garrafas pet e 500 latas.

a) Apresente em excel os dados do problema e também o solver resolvido.

b) Quais fábricas e quantos dias cada fábrica deverá operar para suprir os pedidos mais economicamente? Em um parágrafo breve, descreva as etapas utilizadas para resolução do exercício, assim como descrevendo o resultado final obtido no solver.

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MAPA - GESTÃO DA QUALIDADE - 542023

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As etapas de produção de uma empresa são realizadas de acordo com a complexidade do produto que fabrica. Neste sentido, o conhecimento dos processos realizados pela empresa é fundamental.

Você já parou para pensar nos processos que realiza todos os dias? Você considera processo somente o que é realizado em uma empresa ou processos ocorrem a todo o momento?  

Observe que cada vez que você vai realizar uma tarefa, há uma série de movimentos que se faz. Um exemplo pode ser visto na hora de preparar um almoço, lavar uma calçada, aparar o jardim, fazer um cherrasco (essa atividade eu gosto demais!), entre outras.

Em um churrasco, temos que decidir a data e horário, preparar a lista de convidados, verificar os produtos disponiveis e fazer lista de compras, comprar, preparar, receber as pessoas, etc. Assim, podemos dizer que para fazer um churrasco tem uma série de processos envolvendo, inclusive a cadeia de suprimentos.

Perceba que, quando detalhamos o processo, é mais difícil de ocorrer falhas, pois estamos pensando em detalhamento e não de uma forma macro.

Texto elaborado pelo professor.

Diante do exposto, imagine a seguinte situação:
Você foi deseignado para fazer um estudo da cadei de suprimentos da empresa onde trabalha. O diretor da empresa quer saber como é realizada a compra dos materiais e insumo e como de desenvolve o processo de avaliação dos produtos que são recebidos, como são identificados, armazenados, distribuídos, processados, estocados e distribuídos. O objetivo desta tarefa é identificar as necessidades de melhorias para que o fluxo produtivo seja mais eficiente.

De acordo com a situação proposta, você deve considerar o risco da não identificação e controle da qualidade dos produtos com que trabalha.

Assim, sua atividade é:

1 – Desenvolver um fluxograma constando o fluxo da cadeia de suprimentos, desde o fornecedor até a expedição do produto ao cliente. São elas: orçamento; compra; recebimento; controle da qualidade; almoxarifado; produção; estoque de produto acabado; vendas; embalagem; e expedição.
 
2 – Desenvolver uma folha de verificação para avaliar e acompanhar a qualidade de fornecimento de matéria-prima, insumos e produtos semiacabados pelos fornecedores da empresa.

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MAPA - AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL - 542023

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Os indicadores de qualidade de um processo industrial moderno dependem de acesso aos dados que correspondem a quantidades, tempos, custos, entre outros, justificando o uso de tecnologias que sejam capazes de integrar seus valores a sistemas computacionais para que sejam acessados e utilizados adequadamente.

O conceito de automação industrial aplica-se no segmento de acesso, controle e gestão dos dados do processo industrial, onde podemos verificar alguns exemplos: quantidade de peças produzidas, tempo de máquina ligada ou desligada, tempo para realizar determinada tarefa, o que permite a visibilidade, transparência e, consequentemente a integração dos dados da planta.

Quando pensamos sob a ótica do desempenho de um processo produtivo, é fundamental contar com indicadores de qualidade fiéis e realistas, que podem contribuir com a gestão do processo.
 
O processo industrial

Em uma indústria do segmento automobilístico há grande quantidade e variedade de componentes que são classificados de acordo com as suas especificações e características de uso, o que exige a utilização de computadores e programas que possam organizar o fluxo de dados envolvido, permitindo ações no sentido de uso, aquisição, controle e qualidade, entre outros.

Em uma fábrica de peças automotivas podemos aplicar os conceitos de integração que estudamos aqui, sobre o acesso e a gestão dos dados de uma manufatura.

Para iniciar o projeto de uma peça automotiva são necessários requisitos iniciais, como: tecnologia a ser utilizada, materiais, tempo de desenvolvimento, entre outros. No exemplo desta atividade vamos contextualizar com um exemplo de uma peça utilizada na maioria dos veículos: o filtro de ar (Figura 1).

Figura - Filtro de ar automotivo
Fonte: o autor.
 

Para fabricar este componente é necessário prever os materiais adequados, desde a natureza polimérica até fibras de celulose, além do método de fabricação, máquinas necessárias, operações de injeção, equipe de projeto, produção, teste e logística.

Cada etapa do processo deve estar integrada no sistema de automação para que possa ser gerido, assim, desde a matéria prima de cada elemento do componente até os tempos de máquinas ligadas/desligadas devem ser integrados ao sistema a fim de gerar visibilidade do processo.

Neste exemplo, do filtro, adotamos apenas elementos simples para ilustrar nossa atividade, assim considere que, para fabricar este componente é necessário:

Materiais:
Polímero de injeção.
Fibra de celulose.

Máquinas:
Injetora de plástico.
Molde do filtro.

Insumos:
Aditivos e insumos utilizados na máquina de injeção.

Equipe:
Projetista do filtro.

Dados os simples elementos envolvidos, devemos levar em consideração a gestão de entrada dos recursos passando por todas as etapas:

Figura 2 - Fluxo de produção
Fonte: o autor.

 

As tecnologias de automação industrial aplicam-se de diferentes formas em cada etapa dada na Figura 2, uma vez que a necessidade de cada etapa diferencia-se de acordo com o tipo de dado envolvido, por exemplo, o dado associado a quantidade é um número acumulativo, enquanto o estado de operação de uma máquina é verificado por um indicador de ligado ou desligado, já a qualidade é avaliada em termos de peças conforme e não conforme, assim, cada tecnologia de automação se aplica de acordo com a necessidade, em termos de hardware e software.

Levando-se em conta as características necessárias para produzir o filtro supracitado, responda o que se pede na atividade M.A.P.A.:
 
Atividade MAPA:

1) (0,5 ponto) Aponte o tipo de sistema de automação necessário para garantir o funcionamento do ciclo previsto pela Figura 2, contemplando desde a etapa de projeto até a logística, apresentando os subsídios que comprovem sua resposta.
2) (0,5 ponto) Determine 5 indicadores de qualidade a serem monitorados na etapa de execução da manufatura que podem ser acessados pelas tecnologias de automação industrial.
3) (0,5 ponto) Determine para cada indicador apresentado na questão 2, o tipo de tecnologia a ser utilizado para aquisição dos dados por meio da automação industrial.
4) (0,5 ponto) Demonstre, apresentando subsídios que comprovem sua resposta, como é possível inferir sobre o desempenho de um processo industrial utilizando-se tecnologias de automação industrial.
5) (0,5 ponto) Aponte para o exemplo desta atividade como os sistemas PIMS e MES funcionam em conjunto, levando em consideração o uso de tecnologias desde o chão de fábrica até o mais alto nível de gestão.
6) (0,5 ponto) Para a questão 5 apontar uma tecnologia que se faz necessária para que a integração ocorra, impreterivelmente, demonstrando o porquê de sua resposta, caso contrário será desconsiderada.

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MAPA - GEOLOGIA E MECÂNICA DOS SOLOS - 542023

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CÁLCULO DOS ACRÉSCIMOS DE TENSÕES DEVIDO À CONSTRUÇÃO DE UM RESERVATÓRIO

Olá, estudante!

Seja bem-vindo(a) a nossa atividade MAPA da disciplina de Geologia e Mecânica dos Solos! A atividade tem como tema o cálculo dos acréscimos de tensões devido a um reservatório. Esta atividade está dividida em três etapas, e você utilizará dos conteúdos vistos ao longo da disciplina de Geologia e Mecânica dos Solos para realizá-la. Não se esqueça que, para cada etapa, será necessário desenvolver os cálculos, a fim de se obter o resultado esperado e justificar o uso deste material para o talude de terra em questão. Vamos lá?

Suas tarefas nessa atividade MAPA serão:

• ETAPA 1: Investigação Geotécnica.
• ETAPA 2: Permeabilidade no solo.
• ETAPA 3: Cálculo dos acréscimos de tensões.

ETAPA 1
A investigação geotécnica de solo é uma etapa muito importante, pois é por meio dela que podemos obter detalhes da estrutura e composição do perfil de solo que temos à disposição para trabalhar.


​Figura 1- Investigação geotécnica
Fonte: Christoni (2021), p. 45

Vale ressaltar que a campanha de investigação de solo é um pré-requisito em qualquer projeto geotécnico, uma vez que contribui para minimizar possíveis erros advindos da falta de caracterização de solo. Se porventura tais erros acarretarem problemas significativos no andamento da obra, a solução é complexa, e o custo muito elevado.

A investigação de solo pode promover ensaios de campo, ensaios de laboratório ou, ainda, a simples coleta de amostras para identificação das principais características do solo. 

Fonte: CHRISTONI, A. R. F. Geologia e Mecânica dos Solos. Maringá: UniCesumar, 2021.

Responda o que se pede:

1) Quais itens devem constar em um programa de amostragem para que o solo seja caracterizado com o maior número de detalhes possíveis, além de coletar quantidade suficiente para representar as condições do perfil?

2) Após o solo ter sido coletado de acordo com o programa de amostragem, ele foi submetido ao ensaio de sondagem SPT. No Quadro 1, podemos observar as informações obtidas do relatório de sondagem do solo. Por meio da coleta de amostras durante a realização do ensaio, os responsáveis pelo ensaio realizaram uma análise tátil-visual delas e caracterizam o perfil de solo do local do ensaio.
 

Quadro 1 - Informações obtidas no relatório de sondagem SPT do solo em análise
Fonte: a autora.

Responda o que se pede:

2.1) Qual o tipo de solo predominante, de acordo com o Quadro 1?

2.2) Foi observado nível d'água nesta sondagem? Se sim, qual a cota de ocorrência?

2.3) Cite quais são as principais características do ensaio de SPT?

ETAPA 2

Quando nos referimos à permeabilidade do solo, precisamos conhecer os coeficientes de permeabilidade de cada tipo de solo. O coeficiente de permeabilidade é um valor que traduz a permeabilidade do solo, indicando a velocidade de percolação com que a água passa pelos vazios. Assim, cada tipo de solo apresenta um determinado valor característico de coeficiente de permeabilidade, principalmente, porque cada tipo de solo possui uma estrutura diferente.

Fonte: CHRISTONI, A. R. F. Geologia e Mecânica dos Solos. Maringá: UniCesumar, 2021.

Responda o que se pede:

1) No estudo permeabilidade, a água presente no solo tem importância fundamental no estudo do seu comportamento. A estrutura do solo é composta de grãos de solo, ar e água. A água está presente na estrutura do solo e ajuda a preencher os espaços vazios. Cite quais são as maneiras que essa água pode se apresentar.

2) A água que está presente no solo pode se deslocar pelo interior do perfil por meio da diferença de potenciais. Dessa maneira, conceitue o que é permeabilidade solo.

3) Com relação aos ensaios de permeabilidade, que nos permitem compreender o fluxo de água em uma amostra pequena de solo,  a presença da água no solo indica o seu comportamento em termos de coeficiente de permeabilidade. Então, neste momento, gostaria que você indicasse e explicasse qual o tipo de ensaio de permeabilidade seria o mais indicado para o solo em questão, de acordo com o ensaio de SPT.

ETAPA 3

Vimos a água presente no solo, o coeficiente de permeabilidade e as suas relações com o tipo de solo, os ensaios para sua determinação e, por fim, o fluxo de água no solo, que nos permite compreender a percolação de água por entre os vazios da estrutura.

Agora, você verá que a própria estrutura do solo — grãos de solo, ar e água — é capaz de receber as solicitações vindas de uma edificação, por exemplo, e propagá-las por meio do contato entre os grãos de solo e a água por todo o subsolo. Iniciaremos nossa conversa, então, falando sobre as tensões geostáticas. Primeiro, relembramos o conceito de tensão para que você não tenha dúvidas. A tensão é a aplicação de uma força — ou carga ou peso — sobre uma área em específico. 

Fonte: CHRISTONI, A. R. F. Geologia e Mecânica dos Solos. Maringá: UniCesumar, 2021.

Responda o que se pede:

Nesse terreno decidiu-se construir um reservatório. Nesse perfil de solo, será projetado um reservatório de tensão 500 kPa, que será apoiado em uma fundação em radier, com área retangular de dimensões de 14 m de comprimento e 7 m de largura.


Figura 2 - Perfil do solo
Fonte: a autora.

Determine o acréscimo de tensões e a tensão final que ocorrerá no ponto P na profundidade de 5 m, conforme a Figura 3:


Figura 3 - Representação esquemática do terreno em que o reservatório está apoiado
Fonte: a autora.

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MAPA - ESTRUTURAS DE CONCRETO I - 542023

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M.A.P.A. ESTRUTURAS DE CONCRETO I
 

 PROJETO ESTRUTURAL DE UMA RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR
  
Olá, estudante!
 
Tudo bem? Seja bem-vindo(a) a nossa atividade M.A.P.A. da disciplina Estruturas de Concreto I. A atividade tem como tema “Projeto estrutural de uma residência unifamiliar”, e está dividida em três etapas, abordando os conteúdos que serão estudados ao longo da disciplina Estruturas de Concreto I. 
 
As suas tarefas nesse M.A.P.A. serão:
 
✓ Entender conceitos básicos que envolvem o desenvolvimento do projeto, obtendo parâmetros na ABNT NBR 6118: 2014.
✓ Entender quais são as cargas que devem ser previstas em projeto.
✓ Dimensionar a armadura de uma viga.
 
Bom trabalho!
 
A empresa Master Engenharia tem mais de uma década de experiência no setor, especializando-se na criação de projetos complementares. Em sua equipe, você foi recrutado para assumir a posição de engenheiro encarregado de realizar os cálculos e análises estruturais dos projetos. Seu desafio atual envolve a concepção do projeto estrutural para uma residência de 155 m² que será construída na cidade de Maringá/PR.
O sistema construtivo escolhido para esta edificação foi o de concreto armado. Em construções deste tipo, a estrutura é composta de lajes maçicas, vigas e pilares. Dentro deste arranjo, as cargas são transferidas das lajes para as vigas, que, por sua vez, repassam as forças para os pilares. Por fim, os pilares fazem a descarga na base, que se conecta ao solo.

​ETAPA 1

Considerando que a construção ocorrerá em uma área urbana de região interiorana e, a partir da consulta à norma brasileira ABNT NBR 6118:2014, RESPONDA O QUE SE PEDE:

a) DETERMINE qual será a categoria de exposição ambiental à qual o seu projeto estará sujeito e JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA.
​b) Com base na resposta anterior, DETERMINE a espessura mínima de proteção dos pilares, vigas e lajes em concreto armado.
c) DETERMINE qual será a classe mínima de resistência do concreto.

ETAPA 2
Neste caso, as cargas deste projeto devem ser definidas a partir da necessidade que o cliente tem em construir uma edificação térrea que permita a posterior ampliação da casa para o pavimento superior. Dadas estas condições, responda o que se pede:

a) EXPLIQUE quais são os tipos de cargas que devem ser previstas na fase de projeto e suas principais características.
​b) CITE ao menos dois exemplos de situações que representam cada um destes tipos de carga.

​ETAPA 3
Considere as seguintes características da viga V103:
- Seção transversal de 14x40 cm.
- Concreto C25 e aço CA-50.
- Estrutura executada com concreto com brita 1 e barra nervurada.
- Momento positivo máximo de 22,2 kN.m.
- Altura útil de 36,5 cm.
​Com base no projeto apresentado e nas informações apresentadas, calcule o momento de cálculo, calcule o valor de x (linha neutra), determine o domínio, calcule o valor de z (braço de alavanca) e calcule a área de aço para a armadura positiva da viga V103. Apresente o memorial de cálculo.

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