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Beneficiary Portugal 2020

INESC TEC-INST.ENG.DE SISTEMAS E COMPUTADORES, TECNOLOGIA E CIÊNCIA

Beneficiary form

Name

INESC TEC-INST.ENG.DE SISTEMAS E COMPUTADORES, TECNOLOGIA E CIÊNCIA

Financing value

43,33 million €

Total projects

219

Tax identification number

5 0 4 4 4 1 3 6 1

Projects carried out

O INESC TEC tem vindo a desenvolver, desde a sua formação, uma atividade continuada no domínio da indústria transformadora. Explorou e criou novos conhecimentos e tecnologias que, quando transferidos e industrializados nas empresas, potenciam inovações diferenciadores ao nível dos seus processos tecnológicos e/ou operatórios, bem como novos produtos e novos serviços de elevado valor acrescentado. Nos últimos anos assiste-se a um aumento da complexidade nos processos de transferência de conhecimento e tecnologias com a necessidade de os endogeneizar, com ciclos de vida muito reduzidos e com elevados níveis de multidisciplinaridade, nunca antes experimentados. Por outro lado, verifica-se que o tecido industrial português, na sua grande maioria, não possui as competências ou a maturidade necessária para uma suave transição para abordagens mais ágeis, com foco no cliente e adequadas ao ambiente digital, facto cada vez mais importante para uma indústria sustentável ao nível económico, social e ambiental. O Laboratório para a Inovação na Indústria (iiLab), a Infraestrutura Tecnológica do INESC TEC para a Transformação Digital das empresas, está localizado no Polo da Asprela e tem por missão facilitar a adoção de tecnologias avançadas de produção através de um ambiente industrial à escala-real orientado à demonstração de resultados de investigação, experimentação e formação avançada. Com esta candidatura, o INESC TEC pretende ampliar o iiLab, de forma atingir os seguintes objetivos: · Desenvolver um espaço de demonstração de conceitos (digitalização, economia circular, produção com foco no cliente) e mostra de tecnologias avançadas de produção (robótica, automação, sistemas ciber-físicos, internet das coisas, sistemas de controlo e gestão industrial baseados em inteligência artificial e grandes quantidades de dados), com aplicação nas várias áreas industriais (desenho e gestão dos sistemas de produção e cadeias de abastecimento, produção, qualidade, manutenção e logística). · Desenvolver um espaço à escala industrial para teste, experimentação, prototipagem e validação de novas tecnologias quer para empresas tecnológicas (start-ups, PMEs, grandes empresas) quer para investigadores, intensificando as atividades de transferência de tecnologia entre o INESC TEC (incluindo as suas associadas UP, IPP, U Minho e UTAD) e o tecido industrial português. · Criar um espaço de formação para gestores-de-topo e quadros superiores de empresas, gerando novas competências e qualificações sobretudo na área da Digitalização e Indústria 4.0 para uma melhor compreensão dos conceitos e de modo a facilitar a adaptação destas tecnologias e metodologias por parte da indústria. · Aumentar a visibilidade, integração e cooperação nacional (nomeadamente com centros tecnológicos e de interface através da rede de laboratórios do iMan Norte hub -Digital Innovation Hub for Customer-Driven Manufacturing @ NORTE) e internacional (EIT Manufacturing, EFFRA, EuRobotics, Projetos Europeus, …). Em termos de espaço físico, o iiLab incluirá uma área industrial com cerca de 800 m2 e ainda uma sala de formação para, pelo menos, 20 formandos. Ficará apetrechado com os equipamentos e outros recursos necessários para funcionar, em forma de show-room, como demonstrador de conceitos e tecnologias avançadas de produção. Assim, pretende-se contribuir para o desenvolvimento do conceito de “digital factory” em que cada parte do processo produtivo é capaz de comunicar com diferentes atores da produção (ex. humanos, maquinaria inteligente, robots, etc.), tirando partido do conceito “Internet das Coisas”. Em resumo, o iiLab será um espaço à escala industrial para o desenvolvimento, experimentação e formação no domínio dos novos processos e tecnologias para sistemas de produção ágeis, isto é, sistemas capazes de responderem rapidamente às necessidades dos clientes e às mudanças do mercado, mantendo elevados padrões de qualidade, custos competitivos e contribuindo para a sustentabilidade ambiental, social e económica. O iiLab é uma estrutura de caráter multidisciplinar que congrega várias unidades de investigação existentes no INESC TEC, que exercem atividade em domínios ligados aos Sistemas Avançados de Produção, como descritos na Estratégia Regional de Especialização Inteligente para a Região Norte (NORTE 2020) e constitui-se como uma learning factory como preconizado no plano nacional para a Indústria 4.0. Além de atuar como integrador de competências já existentes, o iiLab colabora com outras infraestruturas tecnológicas da região NORTE, nomeadamente centros tecnológicos e de interface do iMan Norte Hub, para de forma multiplicadora disseminar as tecnologias da digitalização por todos os setores industriais da região. A ampliação do Laboratório para a Inovação na Indústria (iiLab) colmatará as seguintes falhas no mercado: · Inexistência de espaços de investigação multidisciplinar à escala industrial em sistemas avançados de produção, que permita o desenvolvimento de soluções em colaboração com empresas; · Ausência de espaços onde as empresas, em conjunto com os investigadores, possam experienciar tecnologias de digitalização e processos inovadores e disruptivos de abrangência multidisciplinar utilizando “fábricas” de demonstração, ou seja num ambiente muito próximo do real; · Ausência ou, pelo menos, escassez de espaços de formação com características “hands-on” que permitam fazer a formação avançada em novas tecnologias; · Falta de canais agregadores para a disseminação do conhecimento e experiência na implementação de tecnologias de digitalização. Ultrapassar estas falhas contribuirá para ultrapassar falhas mais estruturais tais como: · Insuficiente capacidade das empresas, em particular das PMEs, para subirem na escala de valor e para produzirem com a eficiência e a flexibilidade necessárias para serem competitivas no mercado global; · Insuficiente preparação das empresas para atuarem num mercado que se está a orientar para a produção “personalizada”, exigindo que cada empresa tenha capacidade para desenvolver sistemas que permitam envolver o cliente no design dos produtos, concebendo e produzindo soluções customizadas num quadro de produção em escala industrial, passando da produção em massa para a personalização em massa; · Reduzido número de empresas com disponibilidade e competências para a produção de bens de equipamento com elevado valor acrescentado (mais funcionalidades; mais eficientes; mais amigos do ambiente; maior interatividade; maior produtividade; maior flexibilidade; melhor configurabilidade; mais facilmente integráveis em outros sistemas; maior capacidade e facilidade para evoluírem); · Insuficiente qualificação dos recursos humanos numa área com graves carências e em constante transformação, exigindo uma atualização constante e uma reconversão/expansão das competências e conhecimentos.

Conclusion date 17.11.2023

Financing value 2,57 million €

A operação centra-se no desenvolvimento de estratégias e soluções para a neutralidade carbónica nas cidades e que sejam ao mesmo tempo capazes de assegurar melhores condições de vida aos cidadãos no âmbito dos edifícios, dos bairros, e da cidade. O projeto DECARBONIZE define 3 linhas de investigação (Research Lines – RL) sobre as quais centra a sua atividade: • RL1: ENERGYSE – Energy system integration: multi-sector/multi-vector/multi-level • RL2: MULTIGOV – Multi-level governance and active citizenship • RL3: DIGITISE - Digitalisation and IoT: digital platforms and data markets A RL1 está centrada na integração de sistemas multi-energia para a neutralidade carbónica nas cidades, considerando que os cidadãos e os recentes avanços tecnológicos como parte da solução. Em primeiro lugar, pretende fornecer uma visão global do sistema energético local e do potencial de integração entre usos (energia e não energia), sectores e vetores, seguida da identificação e avaliação das ações técnicas e tecnologias que poderiam ser integradas no sistema. Juntamente com uma análise abrangente e abrangente do sistema energético local e das opções para a neutralidade local de carbono, este RL fornecerá também uma análise mais aprofundada de duas soluções técnicas que serão fundamentais na transição desejada, sendo a modelização energética dos edifícios e a integração das comunidades energéticas. Os objetivos específicos a cumprir passam: pela definição de casos de uso de energia e não energia (conforto, bem-estar, ambiente aquecido) e caracterização do quadro regulamentar aplicável; pela identificação de tecnologias (geração renovável, armazenamento de energia, etc.) e ações (integração de áreas verdes no ambiente construído, planeamento urbano e do uso do solo) para a neutralidade de carbono; pela modelização energética dos edifícios e estratégias de gestão da flexibilidade; pela integração dos recursos energéticos nas comunidades de energia A RL2 centra-se na promoção da governação a vários níveis e da cidadania ativa, baseada em abordagens de cocriação e no desenvolvimento de ferramentas específicas que possam alavancar o envolvimento de diferentes atores locais na transição energética. Esta RL está alinhada com o objetivo de nível superior de adotar uma abordagem centrada no cidadão, através da conceção de políticas e modelos de governação com a participação dos cidadãos, para abordar as lacunas existentes e apoiar ações a vários níveis neutras em termos climáticos. Aqui, há duas questões principais que precisam de ser consideradas: os modelos e políticas de governação em vigor, que devem permitir a integração do sistema energético a vários níveis e a transição para a neutralidade de carbono a nível local; e o empoderamento dos cidadãos e comunidades, tendo também em conta a população mais vulnerável (e as respetivas especificidades). Estas preocupações são traduzidas nos seguintes objetivos: estabelecer políticas a vários níveis e modelos de governação para as comunidades e cidades no sentido da neutralidade local de carbono e da qualidade de vida dos cidadãos; definir as ações e políticas energéticas para a capacitação e mudança de comportamento dos cidadãos e comunidades; desenvolver soluções dedicadas a populações vulneráveis. A RL3 foi concebida para apoiar a implementação dos diferentes modelos e abordagens concebidos em RLs anteriores através dos meios de digitalização e IoT. Mais precisamente, serão desenvolvidas ferramentas para a simulação dos modelos e casos de utilização definidos em linhas de investigação anteriores nesta LV. Esta linha de investigação centrar-se-á principalmente no desenvolvimento de modelos orientados aos dados, plataformas IoT e aplicações de digital twins direcionadas aos desenvolvimentos da RL1 e RL2. Isto incluirá a conceção e criação de abordagens orientadas para os dados, orientadas para apoiar todas as características dos modelos definidos na RL1. Todos os dados disponíveis de diferentes fontes (ex. sensores e contadores inteligentes) serão considerados nesta RL, desenvolvendo ferramentas digitais para a sua recolha e simulação, tendo em conta as especificidades definidas no RL1. Assim, os principais objetivos científicos a cumprir nesta linha de investigação são: • Modelos orientados por dados para cidades inteligentes sustentáveis; • Promover e apoiar serviços de dados relacionados com o uso e gestão de energia, considerando questões de privacidade dos dados; • Criação de digital twins. Modelos orientados aos dados aplicados às cidades inteligentes sustentáveis estão a tornar-se cruciais à medida que as cidades contam com cada vez mais instrumentação, dados e informatização. Mais precisamente, a crescente monitorização e automatização das cidades através de sensores e equipamentos digitais gera uma enorme quantidade de dados que precisam de ser avaliados, tratados e interpretados de modo a serem úteis para a otimização de processos que visam aumentar a eficiência energética e não-energética. Os modelos baseados em dados são especialmente importantes para a análise dos edifícios, no que diz respeito às suas diferentes características (ex.: construtiva, energética, etc.). A eficiência energética dos edifícios depende fortemente da utilização do edifício e, por conseguinte, as abordagens a modelos baseados em dados permitem um controlo mais específico e detalhado do consumo de energia no edifício, com o objetivo de otimizar o uso de energia. Diversos trabalhos têm procurado as melhores técnicas e métodos, aplicados a modelos baseados em dados, para alcançar elevados níveis de eficiência, gerando poupanças tanto a nível económico como ambiental. No entanto, há uma falta de modelos completos e eficientes baseados em dados para lidar com as questões enumeradas no RL1. Desta forma, o RL3 apoiará o RL1 com modelos orientados aos dados para permitir a sua aplicação na modelação da física dos edifícios, mercados energéticos, entre outros. Os digital twins tornaram-se amplamente difundidos na indústria, como uma réplica digital de sistemas físicos que podem ser modelados e simulados em modo offline e online. No sector da energia, estes são construídos com base em informação massiva de modelos, sensores e dados operacionais que permitem a criação de réplicas digitais do sistema físico tanto do lado da rede como do lado da procura (edifícios, bairros, cidades). No DECARBONIZE serão utilizados digital twins, mapeando elementos físicos numa plataforma digital, para simular o comportamento do sistema físico em diferentes cenários, apoiando testes e validações de decisões e eventos que possam ocorrer permitindo a emulação de diferentes cenários. Dessa forma serão estudadas e validadas aplicações energéticas e não-energéticas para otimizar o funcionamento de edifícios, comunidades, cidades e redes de energia.

Conclusion date 21.09.2023

Financing value 277,45 thousand €

219 Projects
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