Modeling and analysis of naval propulsion systems: approach based on hybrid systems.

O projeto de submarinos convencionais demanda uma ampla variedade de conhecimentos nas minhas diversas áreas da engenharia, como elétrica, mecânica, naval, além de subáreas específicas como termodinâmica, hidrodinâmica, hidrostática, engenharia estrutural, distribuição de energia elétrica, processos químico-físicos. O que acaba por caracterizar o projeto de submarinos como sendo um de um sistema complexo, pois não só consiste de várias áreas do conhecimento, como também profissionais com diferentes experiências. Na área de projetos navais, há um esforço por se desenvolver softwares, técnicas e formalismos que auxiliem na resolução dos desafios da área, visto que com o crescimento das tecnologias miniaturizadas, computação da nuvem e introdução dos conceitos da Indústria 4.0, há espaço para novas abordagens. Em outros ramos industriais, existem formalismos para os chamados sistemas complexos, como as Redes de Petri Predicado Transição Diferencial Orientadas a Objetos (PTD-OO), as quais permitem que sistemas de diferentes naturezas sejam tratados conjuntamente. Na área naval, este tipo de modelagem se traduz em oportunidades de inovação nas áreas de projetos preliminares e avaliação de requisitos durante as primeiras fases de um projeto. Ao longo deste trabalho, são apresentados conceitos atinentes às redes de Petri, ao projeto naval e o desenvolvimento de um modelo em Redes de Petri PTD-OO dos sistemas de propulsão e de eletricidade de um submarino convencional com a finalidade de avaliar a adequabilidade deste formalismo para este sistema.The project of conventional submarines requires a wide range of knowledge over several engineering fields, like as electrical, mechanical, naval, besides specific subareas as thermodynamics, hydrodynamics, hydrostatics, structural engineering, power distribution and physical-chemical processes. Which makes the submarine project to be considered as a complex system, not only due to requirements of several fields, but also the need of professionals with different experiences. In naval project area, there is an effort to develop software, techniques and formalisms that address the challenges in the field, as long as with the growth of miniaturized technologies, cloud computing and introduction of Industry 4.0 concepts, there are space for new approaches. In other industrial fields, there are formalisms to deal with the called complex systems, like Object-Oriented Transition Differential Predicate (OO-DPT) Petri Nets, which allow that system with different natures be designed together. In naval area, this kind of modelling brings up innovation opportunities in preliminary studies and requirement evaluation at early stage design. In this work, it is presented concepts regarding Petri nets, naval projects and development of a model in OO-DPT Petri nets for propulsion and electrical systems of a conventional submarine that aims to evaluate adaptability of this formalism to this system