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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Waltson Gomes Neto de Limad
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Lagana, Armando Antonio Maria (President)
Langhi, Celi
Ribeiro, Rosinei Batista
Silva, Ana Neilde Rodrigues da
Silva, Maria Lucia Pereira da
Title in Portuguese
Otimização da produção de turbinas eólicas pelo uso de processos em microeletrônica.
Keywords in Portuguese
Análise de desempenho
Energia eólica
Microeletrônica
Roadmap
Sensor
Turbinas (Produção)
Turbinas eólicas
Abstract in Portuguese
Este trabalho fez uso de correlações entre duas áreas de produção - microeletrônica e eólica - para a otimização de turbinas na produção de energia eólica através do desenvolvimento de métodos, processos e produtos. A importância deste trabalho reside em várias questões da vida moderna, já que a necessidade de vida longa e viabilidade técnica/econômica dos equipamentos para a produção de energia renovável é inquestionável. Tratou-se de uma pesquisa aplicada, fazendo-se uso do estudo de caso, com desenvolvimento de testes tanto na planta como em escala piloto, existindo igualmente o desenvolvimento de mock up's e protótipos. Foi também essencial para o desenvolvimento deste trabalho a utilização das ferramentas da qualidade. Como principais resultados tem-se que o uso dos conceitos da qualidade permitiram melhorias incrementais que resultaram num aumento de vida útil das turbinas superior em cerca de 50%, por outro lado, o uso da abordagem da engenharia de processos melhorou o resultado em torno de 25%, porém, foi igualmente significativo o uso de uma abordagem fenomenológica, que também acrescentou 25% ao resultado; portanto, ao final deste desenvolvimento a vida útil das turbinas correspondentes ao estudo de caso havia sido aumentada em cerca de cinco vezes. Entretanto, o emprego de ideias e processos da microeletrônica, principalmente no que concerne a miniaturização e sensores, foi fundamental na definição de micro-reator e protótipos, gerando inovação para o mercado eólico. Por fim, o conjunto dessas ideias e testes permitiu propor um roadmap para que tais mudanças não se tornem pontuais, mas sejam viabilizadas ao longo do tempo. Tal roadmap sugere estudos futuros principalmente quanto à atuação direta no site onde se mantém as turbinas eólicas pelo desenvolvimento de sensores pequenos, de baixo custo e descartáveis de tal modo a permitir o controle preventivo da situação.
Title in English
Optimization of wind power turbine production by the use of microelectronics processes.
Keywords in English
Microelectronics
Performance analysis
Roadmap
Sensors
Wind power turbines
Abstract in English
This work used correlations among two different production fields microelectronics and wind power - in order to optimize the production of wind power turbines by the development of new methods, processes and products. The relevance of this work relies on the urges of the modern life issues, where renewable sources produced with technically/economically long-life tools are a must. It was carried out an applied research, with case study and tests on the site and on pilot scale aside the development of mockups and prototypes. An essential part of this work was Quality Tools. Main results pointed out to incremental improvements, due to the use of Quality Tools, of approximately 50%; however, the process approach implies in a rise of 25% whereas phenomenological approach also increase the results on 25%. Thus, at the end, the wind power turbines showed a lifespan of five times. Nonetheless, the use of ideas and process of microelectronics first and foremost due to miniaturization and sensors, was central on micro reactors and prototypes definition and also gave birth to innovation to the wind power market. Finally, these ideas and tests allow postulate a roadmap to assure that the observed changes were not kept occasional but became reality over time. The roadmap suggests not only research on the production site of the wind power turbines but also the development of small, low-cost one-way sensors and disposable for using on a preventive perspective.
 
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Publishing Date
2019-11-21
 
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