Otimização do processo de pintura automóvel pelo desenvolvimento de modelos de simulação numéricos CFD e ANN e de um modelo de gestão integrado

A indústria automóvel enfrenta desafios tecnológicos permanentes para melhorar a sustentabilidade dos processos produtivos, nomeadamente desafios relacionados com a eficiência energética, a utilização racional da energia e a transição energética. Nesse sentido, as atividades no âmbito do projeto MOSIPO focam-se no processo com maior peso em termos de consumo energia na indústria de montagem automóvel e que é a pintura e-coat. Neste processo, os principais drivers energéticos são ar quente para a secagem da pintura na estufa, água quente para a estabilização da temperatura dos banhos no túnel de tratamento de superfície e energia elétrica para acionar um conjunto de equipamentos periféricos, nomeadamente ventiladores e sistemas de bombagem, necessários para o funcionamento do sistema. Este projeto irá prosseguir diferente linhas de investigação para possibilitar a implementação de técnicas de otimização energética. Uma das linhas de investigação a desenvolver baseia-se na criação de um smart digital twin do processo de cura e-coat que resulta da criação de um modelo CFD - Estrutural acoplado, integrado numa base de dados Artificial Neural Network (ANN), que permitirá assegurar os requisitos de qualidade ótimos da carroçaria. Outra das linhas de investigação recai na avaliação das possibilidades de descarbonização do processo de pintura pela modelação CFD de incineradores térmicos de COVs, para prever com rigor o desempenho otimizado destes equipamentos, que culminará num modelo simplificado para a operação e controlo do incinerador. Nesta análise serão explorados os impactos da incorporação do hidrogénio como vetor energético para o processo produtivo. Outra linha de investigação consiste no desenvolvimento de um modelo global que integrará as linhas de investigação identificadas acima com um modelo simplificado da rede de periféricos da instalação, permitindo assim simular e analisar o desempenho de toda a instalação, quer em condições normais de operação quer a sua resposta em resultado da alteração das condições de funcionamento. Deste modo, serão propostas medidas de melhoria visando a redução do consumo energético e da emissão de CO2 e a incorporação de combustíveis alternativos, garantindo as condições de operação adequadas ao processo produtivo, bem como a exploração de possibilidades de aumentar a qualidade e/ou incremento da cadência de produção da estufa e-coat.