O Projecto:

O principal objetivo do projeto é a conceção e o desenvolvimento de uma solução de software que apoie a gestão e escalonamento de linhas de produção e processos de produção tendo em vista os critérios e requisitos existentes (nomeadamente os objetivos da produção) minimizando os respetivos custos energéticos. A solução permitirá a minimização dos custos de eletricidade, sem que os objetivos da produção sejam prejudicados. Por outro lado, permitirá ainda fornecer boas soluções de escalonamento para as linhas de produção em situações adversas (falhas internas ou externas à instalação industrial) minimizando os impactos negativos de falhas.

A solução proposta tem em conta o novo paradigma do sector elétrico, numa perspetiva de smart grids, considerando as possibilidades de regimes tarifários, de contratação de fornecimento de energia elétrica, transações nos mercados de eletricidade ou indexadas aos preços respetivos, que não são atualmente consideradas na gestão das linhas de produção. Esta diferença relativamente aos sistemas atuais resulta numa abertura do sistema de gestão ao exterior e traz vantagens significativas no que diz respeito às oportunidades de redução dos custos energéticos. A solução afasta-se das tradicionais soluções fechadas e terá a capacidade de conhecer o mundo que a rodeia e utilizar esse conhecimento em benefício do consumidor industrial. Esta consciencialização do mundo exterior, permite à solução colocar-se à frente do estado de arte atual e trazer benefícios económicos às empresas.

De forma a efetuar otimização com resultados adequados, o projeto SPEAR irá modelar as máquinas e linhas de produção. Os modelos serão usados para simular o consumo futuro de energia correspondente a diferentes escalonamentos de tarefas. Assim, não só a potência requerida pode ser estimada, mas também o sistema torna-se habilitado a afetar o seu consumo, o que é de facto a característica principal para uma interconexão com um fornecedor de energia. Com o SPEAR, vai ser permitido otimizar o processo de produção interagindo com componentes exteriores ao processo como é o caso da produção de energia, clima e outros aspetos. Tendo como foco os sistemas de produção e a otimização da energia gasta por estes, onde o requisito geral será melhorar o uso geral da eletricidade sem comprometer a produção. Serão integradas interfaces para fornecedores de energia, no entanto os próprios fornecedores de energia não serão considerados no consórcio do projeto, uma vez que o foco será os sistemas de produção.

O Projecto SPEAR está articulado com os objetivos do projeto europeu 16001 SPEAR, aprovado na Call 4 do programa ITEA3, cluster EUREKA: https://itea3.org/project/spear.html










Figura 1 - Visão simplificada da solução do projeto SPEAR

01

SISTRADE

A SISTRADE é uma empresa de forte base tecnológica especializada no desenvolvimento de software e na prestação de serviços de consultoria para diferentes setores de atividade, com uma forte presença no setor da Indústria, atuando em vários mercados deste setor. A sua atividade tem por objetivo fornecer soluções informáticas às organizações, com base nas mais recentes tecnologias, para que estas possam tirar partido de soluções de gestão inovadoras, permitindo-lhes não só uma boa gestão interna, mas também uma maior ligação a parceiros através do comércio eletrónico e ferramentas de colaboração online. É reconhecida a sua vasta experiência de trabalho e conhecimento do negócio de vários mercados do setor da Indústria tanto a nível nacional como a nível internacional. Nesse sentido a SISTRADE implementou e continua a implementar soluções tecnológicas e inovadoras em mercados como: Automóvel, Transformação de Papel, Cabos, Cerâmica, Metalomecânica, Têxtil, Alimentar, Móveis, Modelos Flexográficos, Borracha e Impressão. Com um vasto curriculum de soluções para o setor industrial, a SISTRADE tem a capacidade de disponibilizar software de gestão específico para cada mercado deste setor. Na sua linha de produtos, pode-se destacar as soluções para a Gestão de Produção que engloba funcionalidades a nível de aquisição de dados, controlo de informação, ordens de fabrico. Apresenta também soluções a nível da ecoeficiência, manutenção de equipamentos e controlo de qualidade. A SISTRADE é uma empresa certificada pelo Instituto Português de Acreditação (IPAC) na norma Portuguesa NP 4457: 2007. Com a implementação da norma, foi possível sistematizar os processos de inovação, investigação e desenvolvimento da empresa. Desde a sua fundação, a SISTRADE tem participado em projetos de investigação com entidades do sistema científico nacional, como o INESC e a FEUP, procurando obter sinergias decorrentes da troca de conhecimento entre o mundo académico e o mundo empresarial. A SISTRADE possui elevada experiência ao nível da participação em Projetos de I&DT, sejam eles europeus e nacionais, em consórcio ou a nível individual. No Projeto, a SISTRADE é responsável pela gestão do projeto, cumprimento dos objetivos técnicos, nomeadamente a especificação da solução, o desenvolvimento da plataforma tecnológica e sua transformação em produto comercializável. Tem uma participação ativa em todas as atividades do projeto desde a especificação dos requisitos, desenvolvimentos dos algoritmos em software e dos vários componentes que constituirão a solução, até à sua integração em protótipo e testes finais. É também responsável pela difusão e promoção do projeto tanto a nível nacional como a nível internacional. Para tal, contribuirá com o seu vasto conhecimento e experiência quer a nível do desenvolvimento de software baseado na web, quer a nível de processos de negócio nas áreas da ecoeficiência e manutenção de equipamentos. Vem utilizando a sua extensa rede de ligações a parceiros e clientes para o levantamento de casos de uso e levantamento das necessidades de mercado e numa segunda fase para divulgação de resultados e inserção da solução no mercado nacional e internacional.

02

ISEP/IPP - GECAD

O ISEP/IPP - GECAD como reconhecida entidade do sistema científico, participa ativamente em projetos que visam a criação e implementação de soluções e serviços inovadores para os utilizadores finais. Neste projeto, a sua equipa irá utiliza todo o seu know-how e experiência a nível da extração de conhecimento de grandes volumes de dados, aplicando os seus algoritmos que tem por base abordagem de Inteligência Artificial aos novos contextos apresentados pelo projeto e desenvolvendo novos algoritmos e abordagens combinadas que culminarão numa plataforma de serviços completamente disruptiva. Em particular o ISEP/IPP - GECAD contribui com o seu conhecimento e experiência ao nível das Tecnologias do Conhecimento e da Aprendizagem, mais concretamente ao nível de: Sistemas Baseados em Conhecimento, Ontologias, Web Semântica, Web Social, Data Mining, Descoberta de Conhecimento, Redes Neuronais, Agentes Inteligentes e Tutores Inteligentes. Os resultados do projeto serão utilizados para a preparação de Teses de Mestrado e materiais didáticos para os cursos lecionados pela instituição, como forma de disseminação dos resultados e valorização perante a comunidade académica.

03

IDEPA

A IDEPA é uma empresa com soluções de rótulos têxteis para branding e efeitos promocionais, e de fios revestidos de elastano e borracha para diversas aplicações na indústria têxtil. Posiciona-se como uma empresa de referência no sector dos acessórios têxteis para a indústria de assentos, trabalhando já há vários anos para múltiplos e importantes players do sector automóvel, fornecendo produtos como etiquetas tecidas Isofix, airbag e informativas, elásticos entrançados, costurados e com aplicações, fitas e precintas cortadas a quente e a laser, vivos e ainda bordados sobre tecido e pele.

Conferências


Differential Evolution Optimization for a Residential Demand Response Application

[CIZ-1] – Ricardo Faia, Fernando Lezama, Pedro Faria, Zita Vale
ISAP 2019 – 20th ISAP International Conference on Intelligent System Applications to Power Systems
Delhi, India
10-14 December, 2019
doi: 10.1109/ISAP48318.2019.9065955
zenodo: https://zenodo.org/record/3786953

Probabilistic Determination of Consumers Response and Consumption Management Strategies in Demand Response Programs

[CIZ-2] Andrea Bortolato, Pedro Faria, Zita Vale
2020 IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition (T&D)
Chicago, IL, USA, 2020, pp. 1-5.
25-30 April 2020
doi: 10.1109/TD39804.2020.9299943
zenodo: https://zenodo.org/record/4549291

Load Shifting Implementation in a Laundry Room under Demand Response Program

[CIZ-3] Mahsa Khorram, Pedro Faria, Zita Vale
9 – 12, June
EEEIC2020
doi: 10.1109/EEEIC/ICPSEurope49358.2020.9160672
zenodo: https://zenodo.org/record/4061867

Electricity Consumption Forecast in an Industry Facility to Support Production Planning Update in Short Time

[CIZ-4] Daniel Ramos, Pedro Faria, Zita Vale, Regina Correia
9 – 12, June
EEEIC2020
doi: 10.1109/EEEIC/ICPSEurope49358.2020.9160535
zenodo: https://zenodo.org/record/4061871

Forecasting Refrigerators Consumption to Support their Aggregated Participation in Demand Response

[CIZ-5] Pedro Faria, Aria Jozi, Zita Vale
9 – 12, June
EEEIC2020
doi: 10.1109/EEEIC/ICPSEurope49358.2020.9160527
zenodo: https://zenodo.org/record/4061873

Clustering Direct Load Control Appliances in the Context of Demand Response Programs in Energy Communities

[CIZ-6] Rúben Barreto, Pedro Faria, Cátia Silva, Zita Vale
IFAC
11-17 July 2020
Germany (online)
zenodo: https://zenodo.org/record/4061882#.YC_foy0qKgQ

Complex Large-Scale Energy Resource Management Optimization Considering Demand Flexibility

[CIZ-7] Bruno Canizes, Joao Soares, Fernando Lezama and Zita Vale
WCCI2020 - Congress on Evolutionary Computation
19 – 24th July
Glasgow, UK (Online)
doi: 10.1109/CEC48606.2020.9185617
zenodo: https://zenodo.org/record/4549336

Journals


Use of Sensors and Analyzers Data for Load Forecasting: a Two Stage Approach

[JIZ-1] Daniel Ramos, Brigida Teixeira, Pedro Faria, Luis Gomes, Omid Abrishambaf, Zita Vale
Use of Sensors and Analyzers Data for Load Forecasting: a Two Stage Approach
Sensors
22 June 2020
doi: 10.3390/s20123524
zenodo: https://zenodo.org/record/4061929

Industrial Facility Electricity Consumption Forecast Using Artificial Neural Networks and Incremental Learning

[JIZ-2] Daniel Ramos, Pedro Faria, Zita Vale, Regina Correia
Industrial Facility Electricity Consumption Forecast Using Artificial Neural Networks and Incremental Learning
Energies
12 september 2020
doi: 10.3390/en13184774
zenodo: https://zenodo.org/record/4068410

Sequential Tasks Shifting for Participation in Demand Response Programs

[JIZ-3] Mahsa Khorram, Pedro Faria, Zita Vale, Carlos Ramos
Sequential Tasks Shifting for Participation in Demand Response Programs
Energies
17 september 2020
doi: 10.3390/en13184879
zenodo: https://zenodo.org/record/4068420

Scheduling of a Textile Production Line Integrating PV Generation Using a Genetic Algorithm

[JIZ-4] Carlos Ramos, Rúben Barreto, Bruno Mota, Luís Gomes, Pedro Faria, Zita Vale
Scheduling of a Textile Production Line Integrating PV Generation Using a Genetic Algorithm
(Presented during ICEER2020 – 7th International Conference on Energy and Environment Research - 14th – 17th September)
Energy Reports
Volume 6, Supplement 8, December 2020, Pages 148-154
doi: 10.1016/j.egyr.2020.11.093
zenodo: https://zenodo.org/record/4068116

Determination of the Typical Load Profile of Industry Tasks Using Fuzzy C-Means

[JIZ-5] Rúben Barreto, Pedro Faria, Carlos Ramos, Zita Vale
Determination of the Typical Load Profile of Industry Tasks Using Fuzzy C-Means
(Presented during ICEER2020 – 7th International Conference on Energy and Environment Research - 14th – 17th September)
Energy Reports
Volume 6, Supplement 8, December 2020, Pages 155-160
doi: 10.1016/j.egyr.2020.11.094
zenodo: https://zenodo.org/record/4068139

Key Performance Indicators Regarding User Comfort for Building Energy Consumption Management

[JIZ-6] Mahsa Khorram, Pedro Faria, Omid Abrishambaf, Zita Vale
Key Performance Indicators Regarding User Comfort for Building Energy Consumption Management
(Presented during ICEER2020 – 7th International Conference on Energy and Environment Research - 14th – 17th September)
Energy Reports
Volume 6, Supplement 8, December 2020, Pages 87-92
doi: 10.1016/j.egyr.2020.12.018
zenodo: https://zenodo.org/record/4068141

Production Line Optimization to Minimize Energy Cost and Participate in Demand Response Events

[JIZ-7] Bruno Mota, Luis Gomes, Pedro Faria, Carlos Ramos, Zita Vale, Regina Correia
Production Line Optimization to Minimize Energy Cost and Participate in Demand Response Events
Energies 2021, 14, 462
16 January 2021
doi: 10.3390/en14020462
zenodo: https://zenodo.org/record/4549305

SPEAR presented project results during ISAP 2019

ISAP – Intelligent System Applications to Power System organized the 20th ISAP Conference in New Delhi, India, between December 10th and December14th . During the conference, Pedro Faria presented SPEAR results during a talk titled “Differential Evolution Optimization for a Residential Demand Response Application”, on December 13th.
For more information please click here

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