Competitividade na Engenharia de Produção: Inovação e Sustentabilidade – Contribuições da FEUP & INEGI João Manuel R. S. Tavares [email protected] www.fe.up.pt/~tavares
Competitividade na Engenharia de Produção: Inovação e Sustentabilidade –
Contribuições da FEUP & INEGI
João Manuel R. S. Tavares
[email protected] www.fe.up.pt/~tavares
Organização
1. Apresentação– áreas de trabalho pessoais
2. Apresentação da FEUP– ensino– investigação– Interface investigação/industria
3. Apresentação do INEGI– investigação– Interface investigação/industria
2Competitividade na Eng. de Produção: Inovação e SustentabilidadeJoão Manuel R. S. Tavares
Formação e Actividades• Prof. Auxiliar no Dep. de Eng. Mecânica (DEMec) da Fac.
de Eng. da Universidade do Porto (FEUP)• Investigador Sénior e Coordenador de Projecto no Lab. de
Óptica e Mecânica Experimental (LOME) do Instituto de Eng. Mecânica e Gestão Industrial (INEGI)
• Doutorado e Mestre em Eng. Electrotécnica e de Computadores (FEUP) (com Tese e Dissertação na área do Processamento e Análise de Imagem)
• Licenciado em Eng. Mecânica (FEUP)• Áreas de Investigação
– Processamento e Análise de Imagem (segmentação, seguimento, emparelhamento, alinhamento e reconstrução 3D)
– Desenvolvimento de Produto (sistemas protótipos biomédicos)– Interfaces Homem/Máquina (visualização de dados e percepção)
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Actividades: Processamento e Análise de Imagem• Análise do dano em materiais compósitos
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Imagem original Após segmentação
Região do dano Medidas obtidas
Marques et al. (2009) Composites Science and Technology 69(14):2376-2382Albuquerque et al. (2010) Journal of Composite Materials 44(9):1139-1159
Actividades: Processamento e Análise de Imagem• Medição de dureza a partir de imagens de indentação
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Dureza Vickers Dureza Brinell
Filho et al. (2010) Journal of Testing and Evaluation 38(1):88-94
Actividades: Processamento e Análise de Imagem• Análise de microestruturas em materiais
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Imagens originais Após segmentação
Albuquerque et al. (2008) Nondestructive Testing and Evaluation 23(4):273-283Albuquerque et al. (2009) NDT & E International 42(7):644-651
Actividades: Processamento e Análise de Imagem• Análise do tracto vocal durante a fala partir de imagens
de ressonância magnética
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Vasconcelos et al. (2010) Journal of Voice, doi:10.1016/j.jvoice.2010.05.002 (in press)
Segmentação internmédia II
Segmentaçãofinal
Segmentação intermédia I
Imagemoriginal +
modelo médio
Actividades: Processamento e Análise de Imagem• Segmentação de órgãos da cavidade pélvica feminina a
partir de imagens de ressonância magnética
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Ma et al. (2010) IEEE Transactions on Medical Imaging (submitted)
Segmentação de órgãos (bexiga, pavimento pélvico, ânus) da cavidade pélvica(3 exemplos)
Actividades: Processamento e Análise de Imagem• Seguimento de marcas em análise da marcha
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Previsão Incerteza Medição Correspondência Resultado
Pinho et al. (2005) ICCB 2005, 915-926Pinho & Tavares (2009) Computer Modeling in Engineering & Sciences 46(1):51-75
(5 frames)
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• Emparelhamento de contornos em pedobarografiadinâmica
Actividades: Processamento e Análise de Imagem
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Imagens originais Contornosemparelhados
Bastos & Tavares (2004) LNCS 3179:39-50Tavares & Bastos (2010) Progress in Computer Vision and Image Analysis, Chapter 19, 339-368
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camada de contacto+ vidro
câmara espelho
luz reflectida vidro
pressão camada opaca
lâmpada
lâmpada camada transparente
Actividades: Processamento e Análise de Imagem• Alinhamento de imagens de pedobarografia
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Imagens originais Imagens antes e após alinhamento
Oliveira et al. (2010) Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, DOI: 10.1080/10255840903573020 (in press)
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• Simulação de contornos em imagens
Emparelhamento obtido
Deformações simuladas
Actividades: Processamento e Análise de Imagem
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Imagens originais
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Tavares & Pinho (2005) Journal of Computer Science 4(1):9-18Gonçalves et al. (2008) Computer Modeling in Engineering & Sciences 32(1):45-55
Actividades: Processamento e Análise de Imagem• Reconstrução 3D de órgãos da cavidade pélvica feminina
partir de imagens de ressonância magnética
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Segmentação 2D realizada num slice
Pavimento pélvicoreconstruído 3D
Órgãos da cavidade pélvica reconstruídos 3D
Pimenta et al. (2006) CompIMAGE 2006, 343-348Alexandre et al. (2007) VipIMAGE 2007, 359-362
slices
Actividades: Processamento e Análise de Imagem
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Azevedo et al. (2010) Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering 13(3):359-369
• Reconstrução 3D de objectos a partir de sequências de imagem
Imagens originais Modelo computacional 3D obtido voxalizado e poligonizado
• Design e desenvolvimento de um Sistema para a Aquisição e Análise do Movimento Mandibular
Actividades: Desenvolvimento de Produto
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Santos et al. (2009) Journal of Medical Engineering & Technology 33(6):437-441
Interface do sistemaSistema protótipo desenvolvido
• Design e desenvolvimento de otoscópio óptico-electrónico para determinação de otites
Actividades: Desenvolvimento de Produto
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Sistema protótipo desenvolvido
Membrana sem e com otite
Principio de funcionamento
• Interface para parametrização e análise de resultados de sistema computacional
Actividades: Interacção Homem/Máquina
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Interface para o programa FastComp(parametrização da análise pretendida)
Visualização dos resultados obtidos pelo FastComp para a análise pretendida
Gonçalves & Tavares (2008) e-Minds: International Journal on Human-Computer Interaction I(4):25-41
• Interface para visualização e análise de informação critica de controlo de tráfego aéreo
Actividades: Interacção Homem/Máquina
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Sousa & Tavares (2009), IRF’2009, 477-478
Interface do sistema desenvolvido e análise dos filtros de visualização desenvolvidos baseados em princípios de percepção humana
feup: identidade
mais de 80 anos de história: A Faculdade de Engenharia é a maior Faculdade da Universidade do Porto e tem uma autonomia significativa; desde 2000, a feup está instalada num campus totalmente novo, na zona este da cidade do Porto.
feup: identidade
investimos no palco do nosso progresso: 90.000 m² de campus, que inclui 9 departamentos, uma biblioteca de 8 pisos com 500 lugares de leitura e de estudo; 26 salas de informática equipadas com 500 computadores; 35 anfiteatros e 75 salas de aula.
feup: um balanço…Sabemos que o conhecimento é o nosso maior activo : tendoadaptado todos os seus cursos aomodelo de Bolonha, a feup ofereceuma sólida formação graduada e pós-graduada:
- 3 licenciaturas
- 9 Mestrados Integrados (1º + 2º Ciclo)
- 8 Mestrados (2º ciclo)
- 19 Programas Doutorais (3ºciclo)
…com resultados positivos: a nossa excelência está provada pela alta taxa de empregabilidade dos nossos alunos (praticamente metade dos alunos são recrutadosainda antes de finalizarem os seus estudos).
feup: desempenho
Sondagem referente aos graduados de 2010
feup: desempenhocriando pontes, dentro e fora: a feupenvolve-se na comunidade, especialmente através da cooperação com a indústria nacional; oferecemos um vasto número de serviços: desenvolvimento de software e protótipos, consultoria especializada, estudos de viabilidade técnica e económica, análises químicas e outros serviços associados em laboratório. a feup também assegura, no seu campus, diversos eventos científicos de abrangência internacional, todos os anos.
feup: factos
Comunidade académicaDocentes e investigadores 475 ETI – 71% doutoradoTécnicos e administrativos 315Estudantes 1º e 2º ciclos integrados 5746Estudantes de Mestrado + Doutoramento 421 + 692
Produção científica284 artigos científicos (17% da Publicação UP)43 famílias de patentes18 spin-offs
3º CicloPrograma Doutoral
Mestrado Integrado
1º CicloLicenciatura
2º CicloMestrado
2 anos
3 anos
5 anos
Formação em Bolonha
ENGENHARIA CIVIL
ENGENHARIA MECÂNICAENG. MECÂNICA
ENG. CIVIL
ENGENHARIA QUÍMICA
ENGENHARIA INDUSTRIAL E GESTÃOENG. INDUSTRIAL E GESTÃO
ENG. QUÍMICA E BIOLÓGICA
ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA E DE COMPUTADORES
ENGENHARIA METALÚRGICA E DE MATERIAISENG. METALÚRGICA E DE MATERIAIS.
ENG. ELECTROTÉCNICA COMPUTADORES
ENGENHARIA DO AMBIENTE
ENGENHARIA INFORMÁTICA E DE COMPUTAÇÃOENG. INFORMÁTICA E COMPUTAÇÃO
ENG. AMBIENTE
BIOENGENHARIA *
ENG. MINAS E GEOAMBIENTE
BIOENGENHARIA *
ENG. MINAS E GEOAMBIENTE
MULTIMÉDIA *
CIÊNCIA DA INFORMAÇÃO *
ENG. SEGURANÇA E HIGIENE OCUPAC.DESIGN INDUSTRIAL
INOVAÇÃO E EMPREENDEDORISMO TEC. *
ENG. MINAS E GEOAMBIENTE
CIÊNCIAS DA COMUNICAÇÃO *
CIÊNCIA DA INFORMAÇÃO *
ENG. BIOMÉDICAENGENHARIA BIOMÉDICA
TELECOMUNICAÇÕES *
SISTEMAS SUSTENTÁVEIS DE ENERGIA *
LÍDERES PARA INDÚSTRIAS TEC. *
ENG. E GESTÃO DE TRANSPORTES
INFORMÁTICA *
ENG. FÍSICA
MATEMÁTICA APLICADA *
1º Ciclo 2º Ciclo 3o Ciclo
* em cooperação
MEDIA DIGITAIS *
ENG. REFINAÇÃO PETROQ. E QUÍMICA *
SEGURANÇA E SAÚDE OCUPACIONAISENG. SERVIÇOS E GESTÃO
Formação em Bolonha
Formação em BolonhaCu
rsos
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ação
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s-G
radu
ação
feup: saber fazer
primeira impressão: a aprendizagem nafeup promove projectos multidisciplinares, com alta aplicação prática, onde os estudantes podem experimentar problemas reais da engenharia e onde lhes é proporcionada a oportunidade de desenvolverem o seu espírito de equipa e sentido de responsabilidade.
feup: engenharia para o mundo
E com o mundoEstudantes internacionaisna FEUP
South America Europe34%
Africa30%
North America4%
28%
Asia4%
feup: engenharia para o mundo
• 48 Universidades Brasileiras com acordo com a Universidade do Porto
• Destas, 11 com acordo específico com a FEUP para intercâmbio de estudantes de Engenharia/Tecnologia
feup: engenharia para o mundo
O Brasil é o país com o qual mantemos maisprotocolos de colaboração em mobilidade
feup: engenhariapara o mundo
a feup tem parcerias com algumas das mais prestigiadas instituições educativas e, em conjunto, desenvolvemos um portfólio de cursos com alcance e qualidade globais:
feup: engenhariapara o mundo
A FEUP é também membro da CESAER - the Conference of European Schools for Advanced Engineering Education and Research – uma associação internacional sem fins lucrativos constituída pelas 60 principais escolas de engenharia da Europa.
Educação: 150 acordos activos em 52 paísesInvestigação: 160 parcerias activas em 43 países
feup: fazemos futuroUnidades de I&D sediadas na FEUP
CEC – Centro de Estudos da ConstruçãoCEFT – Centro de Estudos de Fenómenos de TransporteCEHRA – Centro de Hidráulica, Recursos Hídricos e AmbienteCESA - Centro de Estudos de Energia Eólica e Escoamentos AtmosféricosCIGAR - Centro de Investigação em Geo-Ambiental e RecursosCITTA – Centro de Investigação do Território, Transportes e AmbienteISRPorto – Instituto de Sistemas e Robótica do PortoLABEST – Laboratório da Tecnologia do Betão e do Comportamento EstruturalLEPAE – Laboratório de Engenharia de Processos, Ambiente e EnergiaLSS - Laboratório de Sinais e Sistemas
LSRE/LCM – Laboratório AssociadoLSRE – Laboratório de Processos de Separação e ReacçãoLCM – Laboratório de Catálise e Materiais
feup: fazemos futuroOutros Centros de I&D relacionados com a FEUP
INEB - Instituto de Engenharia Biomédica (IBMC/INEB)
INESC Porto - Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores do Porto (Laboratório Associado)
INEGI – Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial (LAETA)EXPMAT - Mecânica Experimental e Novos MateriaisNOTEPAP - Novas Tecnologias e Processos Avançados de Produção
IDMEC – Instituto de Engenharia Mecânica (LAETA)UCVE - Unidade de Concepção e Validação ExperimentalUEAEAC - Unidade de Estudos Avançados de Energia no Ambiente ConstruídoUISPA - Unidade de Integração de Sistemas e Processos AutomatizadosUNTE - Unidade de Novas Tecnologias Energe ́ticasCENUME - Unidade de Me ́todos Nume ́ricos em Mecânica e Engenharia Estrutural
NIADR - Núcleo de Inteligência Artificial Distribuída e Robótica (LIACC)
feup: fazemos futurounidades I&D
44 M€orçamento
15 M€ de investigação e serviços
2003 2004 2005 2006 2007
178.379,80 151.072,01 316.804,95 393.923,61 619.288,71
-2.373.827,05 -115.530,72 -539.309,83 -19.419,66 2.066.286,37
1.654.360,64 3.943.478,69 3.774.029,05 4.405.124,87 3.471.989,44
Resultados Operacionais
Resultados Líquidos
Resultados Financeiros
ANO
feup: crescimento
2008
0
1 2 3 4 5 6
648.074,77
-4.618.045,66
-3059687,64
feup: plataforma de inovaçãoTECNOLOGIAS / SPIN-OFFs
Tecnologias ambientais e industriaisTecnologias patenteadas: Injecção de Plásticos Reactivos (RIMCop), Misturador Estático de Fluidos (NETMix).
A Fluidinova presta serviços de engenharia de alta tecnologia na forma de consultoria e projecto para o desenvolvimento de novos processos e tecnologias ambientais e industriais.
feup: plataforma de inovaçãoTECNOLOGIAS / SPIN-OFFs
Design de perfumes utilizando tecnologias limpas e recursos naturais.
A I-SENSIS desenvolve perfumes originais exclusivos de elevada qualidade para personalidades, marcas ou empresas, desde a formulação da essência até ao perfume final, pronto a comercializar.
feup: plataforma de inovaçãoTECNOLOGIAS / SPIN-OFFs
O sistema OPS - pré-esforço orgânico - é inspirado no funcionamento do músculo humano. Esse mesmo princípio pode ser aplicado nas estruturas. Por exemplo, uma viga dotada de um sistema de cabos que respondam da mesma forma a instruções de um autómato em função de deformações medidas por sensores, pode pois ser muito optimizada, e pesar assim muito menos.
feup: plataforma de inovaçãoTECNOLOGIAS / SPIN-OFFs
Apoiar os agentes decisores na procura de soluções de mobilidade sustentável actuando no domínio dos transportes, território e ambiente.
feup: plataforma de inovaçãoTECNOLOGIAS / SPIN-OFFs
Novo substituto ósseo para utilização em medicina regenerativa. O Bonelike é patenteado a nível europeu.
feup: plataforma de inovaçãoTECNOLOGIAS / SPIN-OFFs
O WalkinSense é considerado uma revolução na prevenção da doença do Pé diabético, que afecta os doentes diabéticos.
feup: plataforma de inovaçãoTECNOLOGIAS / SPIN-OFFs
VENTOS – Software para previsão dos fluxos do vento.
feup: plataforma de inovaçãoTECNOLOGIAS / SPIN-OFFs
Veículos subaquáticos controlados à distância.
feup: plataforma de inovaçãoTECNOLOGIAS / SPIN-OFFs
Lançada no mercado português em 2007, a nova Super Bock sem alcóol é o resultado de uma parceria entre a UNICER e o Departamento de Química da Faculdade de Engenharia (FEUP). Neste novo processo mantem-se todo o sabor original da cerveja mas com 0º de alcóol.
FEUP – RUA DR.ROBERTO FRIAS4200-465 PORTO – PORTUGALTEL: +351 225 081 400FAX: +351 225 081 440www.fe.up.pt | [email protected]
PORTO Património Mundial
INEGI
Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial
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História
• O INEGI foi criado, em 1986, pelo Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial (DEMEGI) da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) como uma instituição de interface entre a Universidade e a Indústria.
• O INEGI é um Instituto de novas tecnologias vocacionado para a realização de actividade de inovação de base tecnológica e transferência de tecnologia.
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Posicionamento
• O INEGI tem figura jurídica de Associação Privada Sem Fins Lucrativos e com o estatuto de “Utilidade Pública”.
• Accionistas– 33% - Universidade do Porto (UP)– 6,8 % - Faculdade de Engenharia (FEUP)– 60,2% - 58 empresas privadas e 3 associações
representativas de sectores industriais
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Principais Actividades
• Criação de conhecimento e desenvolvimento de tecnologia, normalmente financiada a 100% pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) e a União Europeia (UE).
• Projectos de I&D com a indústria co-financiados por fundos portugueses e comunitários.
• Projectos de I&D com a indústria financiados pelas empresas.
• Consultadoria Técnica.• Formação à medida das necessidades das empresas.
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Competências e Oferta de IDI
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Recursos Humanos• O conjunto de colaboradores
do INEGI é constituído por 248 pessoas, das quais, cerca de 28% são Quadros Universitários.
• Do quadro próprio de 155 colaboradores, cerca de 59% possuem um contrato de trabalho e os restantes 41% desenvolvem a sua actividade em projectos de I&D ao abrigo de contratos de Bolsas de Investigação.
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Volume de Negócios
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Volume de Negócios por Actividade
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Distribuição da Actividade
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Publicações e Teses
Publicações 2009
• Livros 11 • Artigos em Revistas Internacionais 53 • Artigos em Revistas Nacionais 2
• Encontros científicos internacionais 137 • Encontros científicos nacionais 21
Teses de Doutoramento 25 Teses de Mestrado 49
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Projectos de Destaque
DEAM – Development of an EuropeanAblative Material for Heatshields ofSample Return Missions
O objectivo é desenvolver uma nova geração de sistemas de protecção térmica baseados em materiais ablativos para a reentrada na atmosfera de veículos espaciais.
O INEGI é responsável pelo projecto e fabrico da estrutura de suporte em fibra de vidro sobre a qual será aplicado o novo sistema de protecção térmica.
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UAS – Programa de Desenvolvimento de Sistemas Aeronáuticos Não Tripulados
• Projecto IMPERIO-PAIC
É resultado de um programa de contrapartidas e conta com um consórcio de 13 empresas e entidades nacionais bem como a Norte Americana Lockheed-Martin. Tem como objectivo o desenvolvimento dos vários componentes de um sistema de veículos aéreos não tripulados.
A participação do INEGI centra-se no projecto estrutural da fuselagem da aeronave e do suporte do motor, na produção da fuselagem e do componente de suporte do motor e na realização dos ensaios estruturais dos protótipos.
Projectos de Destaque
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HARMONAC – Harmonizing Air ConditioningInspection and Audit Procedures in the TertiaryBuilding
Apoiado pelo programa Intelligent Energy Europe (IEE), junta 9 parceiros de 8 países europeus (Portugal, França, Itália, Bélgica, Reino Unido, Eslovénia, Áustria e Grécia), sendo o INEGI a única instituição nacional.
O objectivo é abordar questões práticas decorrentes da necessidade de inspecções regulares a sistemas de Ar Condicionado com capacidade de arrefecimento superior a 12 kW, como exigido pela Directiva Europeia de Desempenho Energético em Edifícios (EPBD).
Projectos de Destaque
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PET II B – Equipamento para Mamografia Utilizando Tecnologia PET
Desenvolvido por um consórcio que envolve o INEGI, TagusPark, LIP, IBEB, IBILI, INOV, INESC e o Hospital Garcia da Orta. O consórcio conta, ainda, com a colaboração do CERN - Centro Europeu de Pesquisa Nuclear, na área da tecnologia de detecção dos fotões.
Tem como finalidade desenvolver um equipamento que melhore, de forma significativa, a capacidade de detecção de cancro de mama em comparação com os sistemas existentes.
Projectos de Destaque
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NOPROMAT – Desenvolvimento de Novos Processos e Novos Materiais para Soluções de Portas e Casas de Banho
Desenvolvimento de novos processos associados a novos materiais para a produção de produtos para soluções de Casa de Banho, Porta e Cozinha.
Esta é uma aposta na marca CIFIAL para a diferenciação do produto via incorporação da tecnologia desenvolvida no INEGI.
Projectos de Destaque
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I-BUS
Visa a investigação e desenvolvimento integrado de componentes para interiores e exteriores de carroçarias de autocarros de turismo.
O objectivo principal é o desenvolvimento integrado de sistemas mais leves, mais eco-eficientes, mais confortáveis e mais integrados.
Pretende-se aproveitar sinergias com fornecedores das restantes áreas de transportes.
Projectos de Destaque
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Instalações
Convite à Participação
João Manuel R. S. Tavares Competitividade na Eng. de Produção: Inovação e Sustentabilidade 64
Setembro 2011
Outubro 2011
João Manuel R. S. Tavares
[email protected] www.fe.up.pt/~tavares
Competitividade na Engenharia de Produção: Inovação e Sustentabilidade –
Contribuições da FEUP & INEGI