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MÉTODOS DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS.

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Apresentação em tema: "MÉTODOS DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS."— Transcrição da apresentação:

1 MÉTODOS DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS

2 MODELOS PARA PROCESSO DE PROJETO
RECONHECIMENTO DA NECESSIDADE DEFINIÇÃO DO PROBLEMA NECESSIDADE SÍNTESE SÍNTESE AVALIAÇÃO ANÁLISE E OTIMIZAÇÃO + Simples AVALIAÇÃO + Detalhado APRESENTAÇÃO

3 MODELO DE PROCESSO DE PROJETO ADOTADO
ESCLARECIMENTO DE OBJETIVOS ESTABELECIMENTO DE FUNÇÕES FORMULAÇÃO DE REQUISITOS MELHORIA DE DETALHES AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS Sub-problemas Problema Geral Solução Geral Sub - soluções

4 Técnicas de Projeto: necessidade
Técnicas de Projetos Técnicas de Projeto: necessidade

5 Técnicas de Projeto: necessidade
TRABALHO EM EQUIPES

6 MODELO DE PROCESSO DE PROJETO ADOTADO
VDI 2221 MODELO DE PROCESSO DE PROJETO ADOTADO Solução Geral Problema Geral ESCLARECIMENTO DE OBJETIVOS MELHORIA DE DETALHES ESTABELECIMENTO DE FUNÇÕES AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS FORMULAÇÃO DE REQUISITOS GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS Sub-problemas Sub - soluções

7 ESCLARECIMENTO DE OBJETIVOS
NECESSIDADE CLIENTE PROJETISTA Necessidade = vaga Problema = mal definido ? Cliente incerto ? Cliente assume que o projetista entende perfeitamente o que ele deseja; ? Cliente quer dar ao projetista maior liberdade possível.

8 Problema = mal definido...
Como o cliente queria... Como proposto pelo acionista ... Como especificado nos requisitos de projeto ... Como projetado pelo projetista senior ... Como fabricado pela manufatura ... Como instalado no cliente...

9 ESCLARECIMENTO DE OBJETIVOS
10 passo importante no projeto: DEIXAR CLARO QUAIS SÃO OS OBJETIVOS Objetivos devem ser consenso entre o cliente e o projetista. MÉTODO DA ÁRVORE DE OBJETIVOS Mostra em forma diagramática quais são e como os diferentes objetivos estão relacionados entre si por um padrão hierárquico.

10 ÁRVORE DE OBJETIVOS 10 passo: Lista dos objetivos do projeto
20 passo: Lista ordenada dos objetivos (+ importantes, - importantes) 30 passo: Diagrama da árvore de objetivos (relações hierárquicas)

11 10 passo: LISTA DOS OBJETIVOS DO PROJETO
Árvore de Objetivos 10 passo: LISTA DOS OBJETIVOS DO PROJETO O que significa? Objetivos Iniciais Breves Vagos Significativos Precisos Exemplo: Máquina ferramenta (ex. furadeira) deve ser segura O que significa ser segura ?  Pequeno risco de danos físicos ao operador  Pequeno risco de erros do operador  Pequeno risco de danos à peça / ferramenta  Desligamento automático em sobrecarga

12 10 passo: LISTA DOS OBJETIVOS DO PROJETO
Árvore de Objetivos 10 passo: LISTA DOS OBJETIVOS DO PROJETO O que significa? Objetivos Iniciais Breves Vagos Significativos Precisos Por que? Se quer atingir esse objetivo Como? Se pode atingir esse objetivo Qual(is)? Objetivo(s) Implícito(s)

13 20 passo: LISTA ORDENADA DOS OBJETIVOS
Árvore de Objetivos 20 passo: LISTA ORDENADA DOS OBJETIVOS Objetivo 1 Objetivo 2 Objetivo de nível mais alto meio Relação meio - fim Objetivo de nível mais baixo Reescrever a lista de objetivos em grupos de especificação: segurança, confiabilidade etc.

14 20 passo: LISTA ORDENADA DOS OBJETIVOS
Árvore de Objetivos 20 passo: LISTA ORDENADA DOS OBJETIVOS Objetivo 1 Objetivo 2  Máquina Segura  Pequeno risco de danos físicos ao operador  Pequeno risco de erros do operador  Pequeno risco de danos à peça / ferramenta  Desligamento automático em sobrecarga

15 Pessoas diferentes  Árvore de objetivos diferentes
30 passo: DIAGRAMA DA ÁRVORE DE OBJETIVOS Membro A Membro B Membro C Pessoas diferentes  Árvore de objetivos diferentes Árvore de objetivos: percepção pessoal da estruturação do problema

16 30 passo: DIAGRAMA DA ÁRVORE DE OBJETIVOS
Membro A Membro B Membro C O resultado final da aplicação do método - Árvore de objetivos - é menos importante que a aplicação do método. Aplicação do método: discussão, interação Entendimento do problema

17 como porque 30 passo: DIAGRAMA DA ÁRVORE DE OBJETIVOS

18 30 passo: DIAGRAMA DA ÁRVORE DE OBJETIVOS
Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura

19 ANÁLISE FUNCIONAL  Definição das principais funções que um produto ou sistema deve ter, sem que se especifique as configurações físicas correspondentes;  Definição do nível de detalhes do projeto (fronteiras do produto ou sistema).

20 ANÁLISE FUNCIONAL 10 passo: Determinação da função global do produto em termos da conversão entrada-saída. CAIXA PRETA - o que e não como dever ser atendido. Entradas Saídas FUNÇÃO 20 passo: Divisão da função global em sub-funções expressas da mesma forma semântica: Amplificar (sinal), Contar (itens), Reduzir (volume), etc.

21 CAIXA PRETA  CAIXA TRANSPARENTE
Análise Funcional 30 passo: Desenhar um diagrama de blocos mostrando a interação entre as sub-funções. CAIXA PRETA  CAIXA TRANSPARENTE Entrada 1 Saída 1 Função Principal Entrada 2 Sub-função 1 Sub-função 2 Sub-função 3 Sub-função 4 40 passo: Determinar a fronteira do produto ou sistema

22 ANÁLISE FUNCIONAL Exemplo: Freio aeronáutico Função Saída Entrada
Estator Rotor FREAR Vfinal < Vinicial Calor, desgaste Vinicial Entrada Função Saída

23 Exemplo: Freio aeronáutico
Análise Funcional Exemplo: Freio aeronáutico Vfinal < Vinicial Acionar Freio Aplicar pressão Gerar atrito desgaste Energia mecânica Piloto Informações operacionais calor Refrigerar materiais Controle rolamento travamento Evitar manutenção Agendar Monitoramento de desgaste Vinicial Convencional Portal eletrônico - EB ABS

24 EXERCÍCIO 1 SAC Projeto de um Sistema automático de Acondicionamento de Cenouras (SAC) em embalagens para exposição em gôndolas de supermercados. O SAC recebe as cenouras sujas, com talos e em diversos tamanhos e entrega as cenouras limpas, sem talos e de mesmo tamanho acondicionadas em embalagens para serem expostas nas gôndolas. Desenvolver uma árvore de objetivos a partir das seguintes necessidades do cliente: o SAC deve ser versátil e eficiente; b) Desenvolver a estrutura funcional do SAC.

25 REQUISITOS DE DESEMPENHO
 Necessidades: dos clientes; requisitos: do produto  Sempre que possível, um requisito de desempenho deve ser expresso em termos de quantidades mensuráveis:  Leve  Peso máximo de 1 ton.  Rapidamente  Tempo máximo de saída  Altura = 425 mm  Altura na faixa de 400 a 500 mm

26 REQUISITOS DE DESEMPENHO
Importante distinguir: Estritamente necessário Requisito de Desempenho Desejável Define os requisitos de desempenho que uma solução deve atender e não sugere qualquer componente físico que eventualmente atenda aquela especificação

27 REQUISITOS DE DESEMPENHO
Exemplo: Robô industrial  Deve possuir 6 graus de liberdade;  A carga de trabalho não inferior a 90 kg;  Alcance não inferior a mm;  Repetibilidade de posição: menor que +/- 0,2 mm conforme norma ISO 9283;  Nível de ruído: inferior a 80 db;  Trabalhar em ambientes com até 95% de umidade;  Flange para fixação de ferramentas com interface universal em milímetros;  Velocidade de movimentação (X, Y, Z): igual ou maior a 1900 mm/s;  O robô deverá ser preparado para ser alimentada por uma fonte AC de 380 Volts, 60 Hz.

28 GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS
variações NOVO PRODUTO PRODUTO modificações Criatividade = recombinação de elementos reordenação já existentes

29 GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS
Exemplo: Formação de padrões geométricos com quadrados adjacentes Método da carta (tabela) morfológica explora o fenômeno de combinações para ampliar o universo de possíveis soluções para um problema.

30 GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS
10 passo: Listar as características ou funções do produto em um mesmo nível de generalidade; 20 passo: Associar para cada função os meios pelos quais ela possa ser obtida - novas ideias ou soluções já existentes; 30 passo: Desenhar uma tabela morfológica com todas as soluções possíveis; 40 passo: Identificar combinações factíveis de sub-soluções.

31 CARTA MORFOLÓGICA Empilhadeira

32 CARTA MORFOLÓGICA: Empilhadeira

33 CARTA MORFOLÓGICA: Empilhadeira
FUNÇÕES MEIOS Suporte Rodas Trilhos Colchão de ar Roletes Pés Propulsão movidas Fluxo de ar Cabos móveis Indução linear Potência Elétrica Gasolina Diesel Gás Vapor Transmissão Eixos e engrenagens Correias Correntes Hidráulica Cabo flexível Direção Rodas móveis Fluxo de ar Trilhos Frenagem Freios e pastilhas Aceleração reversa Elevação Pistão hidráulicos Pinhão e cremalheira Rosca sem fim Polias e correntes Operador Sentado na frente Sentado atrás Em pé Andando Controle remoto

34 TRIZ TEORIYA RESHENYA IZOBRETATELSKY ZADACH
Teoria da Resolução Inventiva de Problemas

35 EXERCÍCIO 2 SAC Projeto de um Sistema automático de Acondicionamento de Cenouras (SAC) em embalagens para exposição em gôndolas de supermercados. O SAC recebe as cenouras sujas, com talos e em diversos tamanhos e entrega as cenouras limpas, sem talos e de mesmo tamanho acondicionadas em embalagens para serem expostas nas gôndolas. c) Desenvolver uma carta morfológica para o SAC veículo, a partir da estrutura funcional definida anteriormente. d) Apresentar uma figura esquemática (draft) de uma solução escolhida pela equipe.

36 CARTA MORFOLÓGICA BRAINSTORMING Características
 Atividade desenvolvida em equipe: 5 a 10 pessoas;  Equipe de pessoas com diferentes formações;  Estrutura da equipe deve ser não hierárquica;  Deve haver uma pessoa na equipe na condição de líder.  Atribuições do líder:  Formular o problema de forma não restrita nem vaga;  Assegurar que as regras da técnica sejam seguidas (evitar a degeneração da sessão em bate-papo).

37 Geração de Alternativas
BRAINSTORMING REGRAS  Expressar as ideias concisamente (inicialmente por escrito);  Críticas não são permitidas;  Deseja-se uma grande quantidade de ideias;  Qualquer ideia é bem vinda;  Combinar e melhorar a ideia dos outros.

38 AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS
Brainstroming Alternativa 2 Cartas morfológicas Alternativa n Escolha: Aleatória? Intuição? Decisão Arbitrária? Método de avaliação mais racional é desejável

39 AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS
Avaliação deve ser baseada nos OBJETIVOS que o produto deve satisfazer Objetivo 1 Objetivo 2 Necessidade de atribuir pesos aos objetivos MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS Pesos aos objetivos Valores de desempenho às alternativas de projeto

40 Parâmetros mensuráveis
MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS 10 passo: Atribuição de pesos aos objetivos Utilização da árvore de objetivos 20 passo: Atribuição de valores de desempenho às alternativas de projeto Objetivos Parâmetros mensuráveis Parâmetros estimados Alta confiabilidade  n0 de falhas po h/operação Pequeno n0 de componentes  n0 de componentes Baixo consumo de combustível  km / L

41 Identificador do objetivo
MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS 10 passo: Atribuição de pesos aos objetivos Utilização da árvore de objetivos Identificador do objetivo Peso relativo Peso absoluto

42 10 passo: Atribuição de pesos aos objetivos
Objetivos Ponderados 10 passo: Atribuição de pesos aos objetivos 1 1.0 2 0.5 3 0.3 4 0.2 5 0.7 0.21 6 0.09 0.3 = 1.0

43 Objetivos Ponderados 20 passo: Atribuição de valores de desempenho às alternativas de projeto

44 Máquina de testes de impacto, confiável e segura
Objetivos Ponderados Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura Máquina confiável e segura 1.0 Operação confiável 0.4 Alta segurança 0.3 Produção simples 0.1 Boas características operacionais 0.2 Boa repetibilidade 0.7 0.28 Tolerância a sobrecargas 0.3 0.12 Mecanicamente segura 0.21 Possibilidade baixa de erros do operador 0.09 Produção simples de componentes 0.6 0.06 Montagem simples 0.4 0.04 Fácil manutenção manuseio 0.14 Pequeno desgaste das partes 0.2 0.056 Baixa sensibilidade à vibrações 0.5 0.14 Poucos fatores de ruído 0.3 0.084 Pequeno número de componentes 0.03 Componentes de baixa complexidade 0.012 Muitos componentes padrão 0.018 Troca rápida de conectores 0.6 Fácil acesso aos componentes 0.4 = 1.0

45 Objetivos Ponderados Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura

46 MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS
Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura

47 MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS
Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura

48 Objetivos Ponderados Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura Alternativa 2: Wtotal= 6.82 Alternativa 3: Wtotal= 6.45 Análise complementar

49 SET BASED CONCURRENT ENGINEERING
Definir Analisar/Testar Modificar Processo de desenvolvimento através da convergência de soluções e eliminação das piores (Simular / Testar, Definir e Projetar) (Set Based Concurrent Engineering) Processo de desenvolvimento em cima de solução escolhida no espaço possível

50 Método dos Objetivos Ponderados
Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura Alternativa 2: Wtotal= 6.82 Alternativa 3: Wtotal= 6.45 Análise complementar

51 Análise do valor ( ou engenharia do valor)
MELHORIA DE DETALHES DO PRODUTO Modificações:  Aumentar o valor do produto do ponto de vista do consumidor  Reduzir o custo do produto do ponto de vista do produtor Análise do valor ( ou engenharia do valor)

52 ANÁLISE DO VALOR 10 passo: Separar os componentes de um produto e identificar as funções de cada componente - vista explodida do produto; 20 passo: Determinar o valor das funções identificadas, do ponto de vista do consumidor; 30 passo: Determinar o custo dos componentes, incluindo a montagem.

53 ANÁLISE DO VALOR 40 passo: Pesquisar formas de:
 Reduzir o custo, sem reduzir o valor;  Aumentar o valor, sem aumentar o custo. Quais componentes?  Alto custo;  Usados em grande número;  Alto custo / Alto valor;  Baixo custo / Baixo valor. 50 passo: Avaliar alternativas

54 ANÁLISE DO VALOR Exemplo: Lanterna Vista explodida Soquete Lâmpada
Refletor Tampa e argola Chave Baterias Mola / arruela Tampa, arruela de pressão vidro Corpo

55 ANÁLISE DO VALOR Exemplo: Lanterna

56 PROTOTIPAGEM

57 PROTOTIPAGEM RÁPIDA

58 PROTOTIPAGEM RÁPIDA SLA 500/40 Stereolithography Machine

59 PROTOTIPAGEM RÁPIDA Processo utilizado para a construção – rápida - de modelos físicos (protótipos) a partir de modelos CAD do produto. Variedade de tecnologias disponíveis:  Estereolitografia: 3D Systems  Sinterização seletiva a laser: DTM Co.  Modelagem por deposição de fundido: Stratasys Inc.  Modelagem por laminação: Helisys Inc.

60 Estereolitografia: 3D Systems
Prototipagem Rápida Estereolitografia: 3D Systems

61 Sinterização seletiva a laser: DTM Corp.
Prototipagem Rápida Sinterização seletiva a laser: DTM Corp.

62 Modelagem por deposição de fundido: Stratasys Inc.
Prototipagem Rápida Modelagem por deposição de fundido: Stratasys Inc.

63 Modelagem por laminação: Helysis Inc.
Prototipagem Rápida Modelagem por laminação: Helysis Inc.

64 Cura, jateamento, desbaste
PROTOTIPAGEM RÁPIDA Modelo CAD – 3D Slicer CPU Controle Arquivo STL Estereo litografia Sinteriza- ção laser Deposição fundido Modelagem laminação Protótipo do produto Cura, jateamento, desbaste ANÁLISE

65 PROTOTIPAGEM RÁPIDA: APLICAÇÕES
 Desenvolvimento de produtos: recurso de visualização e análise;  Fundição: protótipos utilizados na construção de moldes (shell molding)  Medicina:  protótipos utilizados na construção de moldes para próteses;  avaliação médica pré-cirúrgicas

66 PROTOTIPAGEM RÁPIDA: PROBLEMAS
 Custo das máquinas: USD 60,000 a 470,000  Variedade de tecnologias: o produto define qual é a tecnologia de prototipagem mais conveniente.  Tecnologias emergentes: receio de investimento na construção de moldes


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