CENTRO DE TECNOLOGIA ELETRÔNICA E DE INFORMAÇÃO CETELI

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1 CENTRO DE TECNOLOGIA ELETRÔNICA E DE INFORMAÇÃO CETELI HISTÓRICO: A implantação da Zona Franca de Manaus, através do Decreto-Lei n o 288, de 28 de fevereiro de 1967, propiciou, nos últimos 30 anos, o desenvolvimento do Pólo Industrial, onde as empresas produtoras de bens eletro-eletrônicos e de informática passaram a exercer um papel de vital importância, respondendo por 54 % da receita desse Pólo, segundo dados divulgados pela Superintendência da Zona Franca de Manaus - SUFRAMA. No intuito de atender a demanda do Distrito Industrial quanto à formação de recursos humanos, a Universidade Federal do Amazonas criou em 1976 o curso de graduação em Engenharia Elétrica. Ao longo das três últimas décadas a UFAM tem exercido a contento esse objetivo, haja vista a presença de inúmeros engenheiros graduados na mesma ocupando funções estratégicas nas indústrias aqui instaladas, incluindo cargos de direção. A UFAM numa visão de futuro e buscando a consecução de sua missão de ensino, pesquisa e extensão, iniciou, ainda na década de 70, a formação de um quadro docente capaz de responder aos anseios da Sociedade. A capacitação de seus professores permitiu ao Departamento de Eletrônica e Telecomunicações desenvolver inúmeros trabalhos de elevado conteúdo tecnológico, voltados ao atendimento de demandas do setor produtivo, destacando-se investimentos oriundos de incentivos fiscais sob a égide da Lei de Informática. O sucesso alcançado pelos projetos desenvolvidos em parcerias com o setor produtivo, motivou a criação do NUTELI Núcleo de Tecnologia Eletrônica e da Informação, cujo objetivo foi facilitar a agregação de pesquisadores que trabalham na área de tecnologia eletrônica e da informação, através do oferecimento de uma estrutura técnico-administrativa comum, visando a realização de pesquisas e desenvolvimentos tecnológicos. Após 3 anos de existência e com inúmeras experiências bem sucedidas no que tange a projetos de pesquisa e desenvolvimento com as indústrias do pólo industrial da Zona Franca de Manaus e a formação de recursos humanos em nível de pós-graduação, em parceria com instituições com conceito nível A junto a CAPES, os membros do NUTELI encaminharam a Reitoria da Universidade do Amazonas a proposta de criação do CETELI, Centro de Tecnologia Eletrônica e da Informação. Essa iniciativa surge concomitantemente a aprovação e criação do mestrado na área de Engenharia Elétrica na Faculdade de Tecnologia da UFAM. O CETELI foi criado através da portaria 004/2005 de 10 de março de OBJETIVOS O Centro de Tecnologia Eletrônica e da Informação surgiu com os seguintes objetivos precípuos definidos em seu programa da qualidade: Promover a pesquisa e o desenvolvimento de aplicações nas áreas de Tecnologia Eletrônica, da Informação e Automação, contribuindo com o desenvolvimento tecnológico da Amazônia Buscar continuamente a sustentabilidade e a satisfação dos clientes. Ampliar a formação avançada de Recursos Humanos nas áreas de atuação. Promover a participação e realização de eventos (Congressos, Seminários e Palestras), cursos de atualização e intercâmbios tecnológicos nas áreas de atuação. Promover Programas de Integração Social. Já foram concluídos ou estão em andamento diversos projetos em parceria com as empresas do Pólo Industrial da Zona Franca de Manaus. Na tabela 1 listamos os nomes dos projetos e os valores captados através de cada um dos mesmos. Projetos e Valores Projeto Definição de uma Arquitetura de Componentes de Software Otimizada para o Desenvolvimento de Programas para Sistemas Embarcados Pesquisa e Desenvolvimento de Sistemas de Informação para a Área de Saúde Construção do Centro de Tecnologia Eletrônica e da informação Empresa Parceira/Ano Investimento (R$) CNPq/ ,00 CNPq/ ,22 Suframa/ ,00 CETELI. Formação de Jovens Potenciais Trópico/ ,00 Implantação de Laboratório de TV Digital Samsung/ ,72 160

2 Sistema de Testes Automatizado para Equipamento de DVD Proview/ ,00 Novos Desenvolvimentos para o Sistema de Teste Unificado Philips/ ,00 Desenvolvimento de Aplicações para Sistemas Wireless Nokia/ ,00 Embarcados. Desenvolvimento de um Sistema de Processamento, Philips/ ,79 Armazenamento e Apresentação de Dados Provenientes de Sistemas de Teste de Displays para telefones celulares. Sistema de Controle para uma Sala Limpa Philips/ ,09 Desenvolvimento de um Sistema de Teste para o Display Popeye Philips/ ,88 Estudo de Viabilidade para Implantação de Linha a Vácuo Philips/ ,68 Desenvolvimento de Sistemas de Teste para a Linha de Produção Philips/ ,00 de Displays de Telefones Celulares Pesquisa e Desenvolvimento de Sistemas de Teste para a Central Trópico/ ,30 Trópico Programa de Treinamento e Descoberta de Jovens Talentos em Nokia/ ,00 Java e Tecnologias Associadas para Aplicações de Telefonia Celular Desenvolvimento de Sistema Computacional de Controle e Gestão de Linhas Industrial Xérox/ ,00 Mestrado interinstitucional com a COPPE em telecomunicações Suframa/COPPE , Mestrado Interinstitucional com a COPPE em automação industrial Suframa/COPPE , Total ,68 Detalhamento das Atividades: 1) Projetos Realizados em parceria com a indústria com recursos da lei de informática Durante o período considerado foram mantidos convênios com as seguintes empresas: Philips MDS, Trópico e Nokia. Os seguintes projetos foram desenvolvidos em parceria com essas empresas: 1.1) Projeto: Novos Desenvolvimentos para o Sistema de Teste Unificado Convênio: Philips MDS Durante o ano de 2004 e nos primeiros meses de 2005, a equipe do Núcleo de Tecnologia Eletrônica e Telecomunicações, da Universidade Federal do Amazonas, desenvolveu, em conjunto com a equipe da Philips MDS, um Sistema de Teste Unificado - STU - para teste de displays de telefones celulares, com as seguintes características: a) O equipamento foi desenvolvido com o objetivo inicial de realizar os testes elétricos em 4 modelos fabricados pela Philips MDS: Popey, Haukka, Âmbar e DCT4 ( Popeye, Haukka, Amber e DCT-4). Essa característica de multifuncionalidade, ou seja, a possibilidade de testar vários displays em um mesmo equipamento, é um avanço em relação aos sistemas de teste até então importados pela empresa, que se destinam ao teste de um único display; b) As características de multifuncionalidade são conseguidas através de um projeto engenhoso, que inova do ponto de vista de projeto mecânico, de hardware e de software. c) O equipamento foi projetado utilizando microprocessadores de última geração que já trazem embutidos em si a capacidade de se comunicar através de uma rede ethernet. d) A possibilidade de comunicação em rede possibilitou realizar, paralelamente, o projeto de um sistema de concentração de dados. e) A utilização de microprocessadores mais rápidos permitiu reduzir significativamente o tempo do ciclo de testes realizados. CARACTERÍSTICAS INOVADORAS Com os novos desenvolvimentos previstos almeja-se alcançar resultados múltiplos. Em primeiro lugar, considerando que serão cobertos quatro novos displays, será ampliada a utilização do STU nas linhas de montagem de displays para telefones celulares da Philips MDS; em segundo lugar, na medida em que será acrescentado o teste ótico no processo de automação, aumentará o escopo de utilização do Sistema de Teste 161

3 Unificado; em terceiro lugar, a versão manual do STU possibilitará à empresa a realização de testes eventuais que se façam necessários nas instalações dos clientes, sem a necessidade de deslocamento de uma grande quantidade de módulos da versão que compõe a versão de fábrica do STU. EFEITOS SOBRE AS ATIVIDADES DA INSTITUIÇÃO As principais contribuições para a instituição são os seguintes: - apropriação de uma cultura avançada de desenvolvimento de sistemas de teste: o sistema de teste a ser desenvolvido utiliza tecnologia de última geração, onde destacamos a arquitetura flexível do projeto, permitindo uma rápida confecção de outros sistemas de teste; a utilização de microprocessadores que permitem a comunicação com uma rede ethernet, através de protocolo TCP/IP e conector RJ45; a utilização da tecnologia de software embarcado, dando maior versatilidade a múltiplas utilizações do mesmo produto; - difusão desse conhecimento através do envolvimento de alunos de graduação e sinergia com os cursos de pósgraduação mantidos pela unidade: durante todas as fases do projeto serão envolvidos dois alunos do curso de graduação de engenharia elétrica que acompanharão o projeto dos circuitos contidos nas placas, o desenvolvimento do software a ser embarcado no microprocessador, a especificação dos componentes, a elaboração do projeto mecânico do dispositivo para interface com o display, etc. Além disso, participará do projeto um aluno de pós-graduação do mestrado interinstitucional com a COPPE, na área de automação industrial; - atualização da equipe através da participação em Congressos na área de automação industrial; - atualização do acervo bibliográfico com a aquisição de novos títulos; CONTRIBUICAO AO DESENVOLVIMENTO DO PAÍS. É hoje de domínio do NUTELI/UFAM a tecnologia de fabricação de sistemas de teste para displays de telefones celulares. Superando os similares importados, desenvolveu-se um sistema de teste universal. Com a carga de um novo firmware e com troca de adaptadores mecânicos próprios para cada display, consegue-se que o mesmo seja utilizado para um grande número de displays. Mais do que isso, desenvolveu-se uma tecnologia de sistemas de testes inteligentes, que envia dados através de uma rede baseada em protocolos TCP/IP (internet) para um servidor de dados, permitindo a monitoramento on-line da produção. Toda essa tecnologia envolveu de ponta na área de automação industrial envolveu a utilização de técnicas de projetos mecânicos avançadas, o domínio da programação de microprocessadores de última geração, com protocolos para comunicação com redes TCP/IP e o domínio de arquiteturas de programação para a WEB. A formação de um grupo de técnicos de nível superior com essas habilidades, dentro de um núcleo de tecnologia de uma Universidade Federal, em uma área com enormes carências de recursos humanos, talvez seja a maior contribuição dada por esse projeto para o desenvolvimento tecnológico do país. 1.2) Projeto: Sistema de Controle de uma Sala Limpa Convênio: Philips MDS Um ambiente controlado, no que se refere ao número de partículas no ar, temperatura, umidade e diferença de pressão entre o meio interno e o externo é conhecido como sala limpa. Para ter um bom desempenho, a sala limpa deve ser projetada e executada considerando-se, em sua especificação, materiais e componentes construtivos (forro, divisórias, portas, visores, piso, etc.) adequados que tenham sido fabricados exclusivamente para este propósito. A fim de garantir que o ambiente continue na classificação para a qual foi projetado, é necessário manter as variáveis anteriormente citadas sob observação e controle. A sala de produção de displays da Philips MDS foi projetada para funcionar como uma sala limpa de classe 100. Após a análise dos relatórios de empresa especializada, foi possível verificar que a sala atende aos requisitos da classe 100. Atualmente, no entanto, não existe um controle efetivo das variáveis de ambiente que possibilite a sala continuar dentro da classificação em que se encontra ou para a qual foi projetada. Às vezes, existem falha na coleta de valores para o monitoramento das variáveis temperaturas, umidade e número de partículas no ar, dificultando a correlação entre os problemas que ocorrem no processo e nas condições ambientais da sala limpa. 162

4 CARACTERÍSTICAS INOVADORAS Dentre as principais características inovadoras do sistema a ser desenvolvido que contribuirão para um melhor desempenho das atividades industriais, destacamos: a) O sistema a ser projetado permitirá efetuar pesquisas retrospectivas sobre as condições ambientais em datas posteriores a data de implantação, mas anteriores a data atual, possibilitando a correlação entre defeitos da produção e condições ambientais; b) O sistema a ser projetado permitirá sinalizar para a engenharia quando o número de partículas no ar estiver próximo a valores limites pré-estabelecidos, permitindo uma melhor programação das trocas de filtros de ar; c) O sistema a ser projetado permitirá um melhor conhecimento da distribuição das variáveis ambientais nas diversas posições da sala limpa, possibilitando futuras adequações no posicionamento das saídas dos dutos de arcondicionado. d) O sistema existente na empresa para o controle de temperatura da sala limpa utiliza termostatos fixados nos aparelhos de ar-condicionado, que se encontram distantes das saídas dos dutos de ar. Como conseqüência esses termostatos não medem, de fato, a temperatura no centro da sala, mas sim em uma extremidade da mesma. Como as saídas dos dutos de ar estão posicionadas no interior da sala, a temperatura no centro será sempre superior a das extremidades da sala. Com a implantação do novo sistema a temperatura será monitorada em diversos pontos da sala, o que permitirá manter a temperatura no centro da sala mais próxima do valor ajustado. Como conseqüência, espera-se que essa nova disposição dos sensores provoque uma redução do consumo de energia. Diríamos, então, que uma inovação introduzida pelo sistema é um método de economia de energia através da disposição eficiente de sensores de temperatura. e) Julgamos finalmente que uma inovação do projeto é estabelecer todo o monitoramento e controle das variáveis ambientais de uma sala limpa através de um sistema que é acessível através da WEB. EFEITOS SOBRE AS ATIVIDADES As principais contribuições para a instituição são as seguintes: - apropriação de uma cultura avançada de desenvolvimento e implantação de sistemas de controle industriais; - difusão desse conhecimento através do envolvimento de alunos de graduação e de pós-graduação matriculados em cursos mantidos pela unidade; - equiparação de um laboratório de desenvolvimento de hardware e software; - treinamento de uma equipe constituída de alunos e profissionais egressos da UFAM em ferramentas de desenvolvimento ORACLE. CONTRIBUICAO AO DESENVOLVIMENTO DO PAÍS. As principais contribuições ao desenvolvimento tecnológico do país são: 1) desenvolvimento de metodologia e de ferramentas para monitoração e controle de ambientes industriais; 2) equiparação de laboratório de Universidade Pública Federal com laboratório de desenvolvimento de sistemas de automação industrial; 3) capacitação on-job de mão de obra qualificada para atuação na área de automação de processos industriais. RESULTADOS OBTIDOS. Desenvolvimento de um sistema composto de hardware e software para controlar variáveis ambientais como temperatura e umidade e monitorar pressão e nível de partículas no ar, em ambientes industriais de sala limpa. 1.3) Projeto: Pesquisa e Desenvolvimento de Sistemas de Teste para a Central Trópico Convênio: Trópico Sistemas e Telecomunicações A Central Trópico, um sistema destinado a gerenciar o tráfego telefônico, é constituída por dezenas de placas de circuito impresso, muitas delas contendo microprocessadores, que trabalham em paralelo. Inicialmente projetada como Trópico R, evoluiu para a Trópico RA e tem a sua versão mais atual materializada na Trópico NGN. Nesse processo evolutivo, novas placas são projetadas, placas antigas são atualizadas e faz-se necessário o 163

5 desenvolvimento de novos sistemas de testes, exigindo um trabalho ininterrupto de engenheiros e técnicos com habilidades em desenvolvimento de hardware, software e firmware. O desenvolvimento de sistemas de testes para qualquer dispositivo eletrônico exige que se conheça a funcionalidade do mesmo. Devido à complexidade da Central Trópico RA, o conhecimento da funcionalidade da mesma é uma tarefa que consome alguns meses de treinamento e atividades on job. Assim sendo, o treinamento da equipe é uma etapa essencial do projeto. Outra etapa prevista inicialmente é o dimensionamento do laboratório a ser montado nas instalações da Universidade do Amazonas e da equipe que comporá o projeto. Esse laboratório será dotado de infra-estrutura necessária para desenvolvimento de sistemas de testes para as placas de circuito que compõem uma Central Trópico. CARACTERÍSTICAS INOVADORAS A inovação pode ser enxergada no contexto de trabalho da empresa. Os sistemas de testes de placas atualmente existentes não fornecem informações que possam ser armazenadas on-line em um banco de dados. Os sistemas de testes a serem desenvolvidos permitirão, quando da conclusão do projeto, este armazenamento on-line. Vislumbra-se dessa forma que a empresa manterá de forma atualizada os dados referentes a todas as placas produzidas, podendo, de maneira simples, realizar o acompanhamento da vida da placa, com um registro de todo o histórico dos testes realizados e dos problemas ocorridos com a mesma.. EFEITOS SOBRE AS ATIVIDADES As principais contribuições para a instituição podem ser listadas a seguir: - Aquisição e Montagem de um laboratório para desenvolvimento de sistemas de testes direcionados a placas de centrais telefônicas; - Capacitação de uma equipe em desenvolvimento de sistemas de testes; - Difusão dos conhecimentos adquiridos no projeto através de palestras e seminários para alunos dos cursos de graduação; - Capacitação de uma equipe em automação industrial, com possibilidade de desenvolvimento de projetos de monitoração da produção em tempo real através da WEB, com claros benefícios para os alunos envolvidos como estagiários no projeto. CONTRIBUICAO AO DESENVOLVIMENTO DO PAIS. As principais contribuições ao desenvolvimento tecnológico do país foram: 1) formação de equipe multidisciplinar para desenvolvimento de sistemas de testes para placas de centrais telefônicas Trópico; 2) desenvolvimento de tecnologia para monitoração da produção em tempo real através da WEB; 3) formação de mão de obra a nível de graduação, com o oferecimento de estágios nas áreas de desenvolvimento de hardware e de firmware; 4) montagem de laboratório na UFAM para desenvolvimento de sistemas de testes. 1.4) Projeto: Sistema de Testes Automatizado para Equipamento de DVD. Convênio: Proview O objetivo dessa proposta é o reprojeto de um sistema de testes funcional para a placa principal do DVD - modelo 868U10, contemplando: a. Circuito de proteção contra a queima da unidade Loader; b. Automatização dos testes realizados; CARACTERÍSTICAS INOVADORAS Como principal item de inovação cita-se que ao término do projeto ter-se-á uma arquitetura de hardware e software facilmente configurável para outros modelos ou produtos fabricados, redundando numa significativa diminuição do tempo para desenvolvimento de novos sistemas da mesma natureza. 164

6 A arquitetura hardware do sistema de teste será formada por três partes: a fonte de alimentação, a IHM e um módulo de controle e instrumentação. A IHM deve permitir a operação do sistema de teste, a saber: início de teste, cancelamento de teste, inserção de código de defeito e visualização de defeitos automáticos via um display alfanumérico; O módulo de controle e instrumentação deve conter a etapa de processamento, instrumentação (voltímetro True Rms, detector de vídeo) e interfaces de comunicação (Ethernet, RS232 e infravermelho). E a arquitetura software implementará: Sistema Operacional em tempo real, a fim de reduzir o tempo de teste, como também, permitir que a qualquer momento o teste em curso possa ser cancelado ou reiniciado. Três modos de operação: o Automático. Os testes são realizados automaticamente sem a intervenção do operador. o Depuração. Os testes são realizados passo-a-passo e o resultado pode ser visualizado no o display alfanumérico da IHM; Data Logger. À medida que os testes são realizados, os mesmos são ecoados na interface de comunicação RS-232, permitindo que os resultados dos testes realizados possam ser armazenados em arquivo. A pilha de protocolos TCP/IP. Esta interface permitirá que futuramente o Jig possa ser conectado em rede para fins de aquisição de dados do ambiente de teste; EFEITOS SOBRE AS ATIVIDADES DA INSTITUIÇÃO O Centro de Tecnologia Eletrônica insere-se dentro de uma Universidade Federal, onde existem os cursos de Engenharia Elétrica, Engenharia da Computação e Engenharia da Produção. Um projeto dessa natureza abre oportunidades de estágio para alunos desses três cursos e permite ao corpo da Universidade a interação com o meio industrial, colocando em prática os conceitos transmitidos na academia, num processo contínuo de realimentação entre a teoria e a prática. Espera-se também que a instituição, aproveitando os resultados desse projeto, consiga publicar aspectos gerais das soluções encontradas na implantação do sistema. CONTRIBUICAO AO DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO DO PAIS. As principais contribuições ao desenvolvimento tecnológico do país são: 1) formação de equipe multidisciplinar para desenvolvimento de sistemas de testes inteligentes para equipamentos de vídeo; 2) formação de mão de obra a nível de graduação, com o oferecimento de estágios nas áreas de desenvolvimento de hardware e de firmware; 2) Programas de Pós-Graduação Gerenciados pelo CETELI Existem dois mestrados interinstitucionais gerenciados pelo CETELI com a COPPE, um na área de automação industrial e outro na área de telecomunicações. Teses defendidas no mestrado de automação industrial Otimização do Posicionamento e da Montagem Automática de Componentes Eletrônicos Através de um Algoritmo Genético Modelagem e Controle de Nível do Tubulão de uma Caldeira de Vapor Aquatubular de Uma Refinaria de Petróleo Sistema Embarcado de Aquisição de dados Integrado com a Web Calibração Remota de Sistemas Robóticas Utilizando Sensores Internos e Externos Sistema Antibloqueio (ABS) para Freios Eletromecânicos Utilizando Controle por Modos Deslizantes Um Laboratório para um Curso de Automação Industrial Utilizando a Teoria de Sistemas a Eventos Discretos Um Algoritmo Genético para Solução do Problema de Carregamento de Container Controle por Tensão de Velocidade e Posição em Mancais Motores Magnéticos Utilização de Análise de Componentes Principais na Regulagem de Máquinas de Injeção Plástica 165

7 Sistemas Robotizados para Inspeção Interna de Dutos Teses defendidas no mestrado de telecomunicações Mecanismo de Agregação de Dados Empregando Técnicas Paramétricas em Redes de Sensores Mecanismo de Controle de Prioridade para Melhoria de Desempenho de Redes Infra-Estruturadas IEE Compreensão de Imagens Utilizando Recorrência de Padrões Multiescalas com Critério de Continuidade Inter-Blocos Avaliação do Desempenho de Algoritmos de Compressão de Imagens Usando Recorrência de Padrões Multiescalas Equalização em Blocos Baseada em um DFE com Restrições Roteamento Favorecendo Agregação de Dados em Redes de Sensores Identificação de Canais Móveis Utilizando Algoritmos "SM- Affine Projection" Um Sistema de Comunicação sem Fio para a Aquisição de Dados de Produção em Ambiente Fabril Cancelamento de Eco em Linhas Baseadas no padrão G. 168 Utilizando o Algoritmo Sm-Affine Projection Compreensão de Imagens Utilizando Recorrência de padrões Multiescalas com Segmentação Flexível Análise de Desempenho do Enlace Direto de Sistemas de Comunicações Utilizando Diversidade Espacial e Temporal. Uma Arquitetura Aberta para Integração de Dados do Ambiente Fabril com os Níveis Superiores da Empresa. 3) Bolsas ofertadas para alunos de graduação da UFAM Foram ofertadas um total de 49 bolsas para alunos de graduação da UFAM, nos três convênios mantidos com as empresas. Os alunos selecionados desenvolveram atividades de P&D, tendo sido orientados por professores e pesquisadores do CETELI. 4) Participação em Eventos O CETELI representou a Universidade Federal do Amazonas nos seguintes eventos de âmbito regional: EVENTO: SEMANA NACIONAL DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA PERÍODO: 18/10/2005 a 22/10/2005 LOCAL: Escola Superior de Tecnologia 5) Premiações Recebidas O projeto intitulado Desenvolvimento de Equipamentos para Transporte Eficiente de Materiais, desenvolvido dentro do Convênio com a Philips MDS, no ano de 2004, recebeu duas premiações no ano de 2005: a) Prêmio internacional do evento Quality Improvement Competition, realizado em San Diego, Califórnia, EUA, no período de 03 a 05 de fevereiro de 2005, com a participação das 6 empresas do grupo de semicondutores da Philips existentes nas Américas. b) Alcançou a segunda colocação no Prêmio Finep de Inovação Tecnológica, na modalidade de processos, anunciado no mês de outubro de Prof. Cícero Ferreira Fernandes Costa Filho Diretor do CETELI 166

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