Detalhes do Documento

Classic car restoration is a specialized domain in which undocumented or poorly executed repairs can significantly depreciate the historical and market value of a vehicle. Restoration workflows often remain opaque and manually tracked, which poses challenges for both workshop staff and vehicle owners. While Digital Twins (DTs) offer significant potential for optimizing workshop management, the existing proof-of-concept system for this workshop currently functions as a passive Digital Shadow, lacking the robustness and analytical capabilities required for real-world operational use. This dissertation addresses this gap by maturing and extending that system into a more robust, interactive, and operational Digital Twin for a classic car restoration workshop. The core of this work involves evolving the system’s architecture to introduce and validate a set of new functionalities that strengthen the connection between the physical workshop and its digital counterpart. First, an energy monitoring subsystem was imple- mented, integrating sensor-based acquisition, and dashboard visualization to support both real-time and historical analysis of workshop energy consumption. Second, a retrospective spatial analysis module was developed, enabling the generation of heatmaps based on historical activity and occupancy data in order to reveal workflow patterns, hotspots, and potential bottlenecks in the use of the workshop floor. Third, a warehouse module was introduced, providing a 3D representation of storage, supporting occupancy visualization, vehicle-based part localization, and runtime layout management. In addition, the process- history view was improved to provide a clearer historical reading of the path followed by each vehicle through the workshop. The research results in a more mature and functionally richer Digital Twin that supports workshop monitoring, historical analysis, and operational organization. This dissertation demonstrates how a workshop-scale Digital Twin can evolve from passive digital representation into a more useful and active management tool for heritage-oriented industrial environments.

O restauro de automóveis clássicos é um domínio especializado em que reparações não documentadas ou mal executadas podem depreciar significativamente o valor histórico e comercial de um veículo. Os fluxos de trabalho de restauro permanecem frequentemente opacos e acompanhados de forma manual, o que levanta desafios tanto para a equipa da oficina como para os proprietários das viaturas. Embora os Gémeos Digitais (Digital Twins — DTs) apresentem um potencial significativo para otimizar a gestão da oficina, o sistema de prova de conceito existente para este contexto funciona ainda como uma Digital Shadow passiva, sem a robustez e as capacidades analíticas necessárias para utilização operacional em ambiente real. Esta dissertação procura colmatar essa lacuna através da maturação e extensão desse sistema para um Gémeo Digital mais robusto, interativo e operacional, aplicado a uma oficina de restauro de automóveis clássicos. O objetivo deste trabalho consistiu na evolução da arquitetura do sistema, com a introdução e validação de um conjunto de novas funcionalidades que reforçam a ligação entre a oficina física e a sua representação digital. Em primeiro lugar, foi implementado um subsistema de monitorização de energia, baseado em sensores e em dashboards de visualização, permitindo acompanhar o consumo energético da oficina tanto em tempo real como ao longo do tempo. Em segundo lugar, foi desenvolvido um módulo de análise espacial retrospetiva, capaz de gerar heatmaps a partir de dados históricos de atividade e ocupação, tornando visíveis padrões de utilização, zonas críticas e potenciais gargalos no espaço de trabalho. Em terceiro lugar, foi introduzido um módulo de armazém, com representação 3D do espaço de armazenamento, permitindo visualizar a ocupação, localizar peças associadas a cada veículo e gerir dinamicamente a organização do layout. Para além disso, a visualização do histórico de processo foi melhorada, de modo a oferecer uma leitura mais clara do percurso seguido por cada viatura ao longo das diferentes zonas da oficina. O resultado desta investigação é um Gémeo Digital mais maduro e funcionalmente mais rico, capaz de apoiar a monitorização da oficina, a análise histórica e a organização operacional. Esta dissertação demonstra, assim, como um Gémeo Digital à escala de oficina pode evoluir de uma representação digital passiva para uma ferramenta de gestão mais útil e ativa em contextos industriais de restauro e preservação de veículos clássicos.