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DIP_VDI n o 1 / 66 MÉTODOS DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS.

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1 DIP_VDI n o 1 / 66 MÉTODOS DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS

2 DIP_VDI n o 2 / 66 MODELOS PARA PROCESSO DE PROJETO AVALIAÇÃO SÍNTESE NECESSIDADE + Simples RECONHECIMENTO DA NECESSIDADE DEFINIÇÃO DO PROBLEMA SÍNTESE ANÁLISE E OTIMIZAÇÃO AVALIAÇÃO APRESENTAÇÃO + Detalhado

3 DIP_VDI n o 3 / 66 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 DIP_VDI n o 4 / 66 Técnicas de Projetos Técnicas de Projeto: necessidade

5 DIP_VDI n o 5 / 66 TRABALHO EM EQUIPES Técnicas de Projeto: necessidade

6 DIP_VDI n o 6 / 66 ESCLARECIMENTO DE OBJETIVOS ESCLARECIMENTO DE OBJETIVOS ESTABELECIMENTO DE FUNÇÕES ESTABELECIMENTO DE FUNÇÕES FORMULAÇÃO DE REQUISITOS FORMULAÇÃO DE REQUISITOS MELHORIA DE DETALHES MELHORIA DE DETALHES AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS Sub- problemas Problema Geral Solução Geral Sub - soluções MODELO DE PROCESSO DE PROJETO ADOTADO VDI 2221

7 DIP_VDI n o 7 / 66 ESCLARECIMENTO DE OBJETIVOS CLIENTE PROJETISTA NECESSIDADE 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 DIP_VDI n o 8 / 66 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 DIP_VDI n o 9 / 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. ESCLARECIMENTO DE OBJETIVOS

10 DIP_VDI n o 10 / 66 ÁRVORE DE OBJETIVOS 1 0 passo: 1 0 passo: Lista dos objetivos do projeto 2 0 passo: 2 0 passo: Lista ordenada dos objetivos (+ importantes, - importantes) 3 0 passo: 3 0 passo: Diagrama da árvore de objetivos (relações hierárquicas)

11 DIP_VDI n o 11 / 66 Árvore de Objetivos 1 0 passo: 1 0 passo: LISTA DOS OBJETIVOS DO PROJETO Objetivos Iniciais Breves Vagos Significativos Precisos O que significa? Exemplo: 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 DIP_VDI n o 12 / 66 Objetivos Iniciais Breves Vagos Significativos Precisos O que significa? Por que? Se quer atingir esse objetivo Como? Se pode atingir esse objetivo Qual(is)? Objetivo(s) Implícito(s) 1 0 passo: 1 0 passo: LISTA DOS OBJETIVOS DO PROJETO Árvore de Objetivos

13 DIP_VDI n o 13 / passo: 2 0 passo: LISTA ORDENADA DOS OBJETIVOS Objetivo 1 Objetivo 2 Relação meio - fim Objetivo de nível mais baixo Objetivo de nível mais alto meio Reescrever a lista de objetivos em grupos de especificação: segurança, confiabilidade etc. Árvore de Objetivos

14 DIP_VDI n o 14 / passo: 2 0 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 Árvore de Objetivos

15 DIP_VDI n o 15 / passo: 3 0 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 Árvore de Objetivos

16 DIP_VDI n o 16 / passo: 3 0 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 Árvore de Objetivos

17 DIP_VDI n o 17 / passo: 3 0 passo: DIAGRAMA DA ÁRVORE DE OBJETIVOS como porque Árvore de Objetivos

18 DIP_VDI n o 18 / passo: 3 0 passo: DIAGRAMA DA ÁRVORE DE OBJETIVOS Exemplo: confiável segura Máquina de testes de impacto, confiável e segura Árvore de Objetivos

19 DIP_VDI n o 19 / 66 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 DIP_VDI n o 20 / passo: 1 0 passo: Determinação da função global do produto em termos da conversão entrada-saída. CAIXA PRETA - o que e não como dever ser atendido. 2 0 passo: AmplificarContar Reduzir 2 0 passo: Divisão da função global em sub-funções expressas da mesma forma semântica: Amplificar (sinal), Contar (itens), Reduzir (volume), etc. Entradas Saídas FUNÇÃO ANÁLISE FUNCIONAL

21 DIP_VDI n o 21 / passo: 3 0 passo: Desenhar um diagrama de blocos mostrando a interação entre as sub-funções. CAIXA TRANSPARENTE CAIXA PRETA CAIXA TRANSPARENTE 4 0 passo: 4 0 passo: Determinar a fronteira do produto ou sistema Entrada 1 Saída 1 Função Principal Entrada 2 Sub-função 1 Sub-função 2 Sub-função 3Sub-função 4 Entrada 1 Entrada 2 Saída 1 Análise Funcional

22 DIP_VDI n o 22 / 66 Exemplo: Exemplo: Freio aeronáutico FREAR V final < V inicial Calor, desgaste V inicial Entrada Função Saída EstatorRotor ANÁLISE FUNCIONAL

23 DIP_VDI n o 23 / 66 Exemplo: Exemplo: Freio aeronáutico V inicial Convencional Portal eletrônico - EB Análise Funcional V final < V inicial Acionar Freio Aplicar pressão Gerar atrito desgaste Energia mecânica Piloto Informações operacionais calor Refrigerar materiais Controle rolamento Evitar travamento Agendar manutenção Monitoramento de desgaste ABS

24 DIP_VDI n o 24 / 66 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. a) 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. EXERCÍCIO 1 SAC

25 DIP_VDI n o 25 / 66 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. Leve Peso máximo de 1 ton. Rapidamente Tempo máximo de saída Rapidamente Tempo máximo de saída Altura = 425 mm Altura na faixa de Altura = 425 mm Altura na faixa de 400 a 500 mm 400 a 500 mm

26 DIP_VDI n o 26 / 66 Importante distinguir: Requisito de Desempenho Estritamente necessário Desejável Define os requisitos de desempenho que uma solução deve atender e não sugere qualquer componente físico que eventualmente atenda aquela especificação REQUISITOS DE DESEMPENHO

27 DIP_VDI n o 27 / 66 Exemplo: 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. REQUISITOS DE DESEMPENHO

28 DIP_VDI n o 28 / 66 GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS PRODUTOPRODUTO NOVO PRODUTO variações modificações Criatividade Criatividade = recombinação de elementos reordenação já existentes

29 DIP_VDI n o 29 / 66 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. GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS

30 DIP_VDI n o 30 / passo: 1 0 passo: Listar as características ou funções do produto em um mesmo nível de generalidade; 2 0 passo: 2 0 passo: Associar para cada função os meios pelos quais ela possa ser obtida - novas ideias ou soluções já existentes; 3 0 passo: 3 0 passo: Desenhar uma tabela morfológica com todas as soluções possíveis; 4 0 passo: 4 0 passo: Identificar combinações factíveis de sub- soluções. GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS

31 DIP_VDI n o 31 / 66 CARTA MORFOLÓGICA Empilhadeira

32 DIP_VDI n o 32 / 66 CARTA MORFOLÓGICA: Empilhadeira

33 DIP_VDI n o 33 / 66 CARTA MORFOLÓGICA: Empilhadeira

34 DIP_VDI n o 34 / 66 TEORIYA RESHENYA IZOBRETATELSKY ZADACH Teoria da Resolução Inventiva de Problemas TRIZ

35 DIP_VDI n o 35 / 66 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. EXERCÍCIO 2 SAC

36 DIP_VDI n o 36 / 66 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). CARTA MORFOLÓGICA

37 DIP_VDI n o 37 / 66 BRAINSTORMING 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. Geração de Alternativas REGRAS

38 DIP_VDI n o 38 / 66 AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS Alternativa 1 Escolha: Escolha: Aleatória? Intuição? Decisão Arbitrária? Brainstroming Cartas morfológicas Alternativa n Alternativa 2 Método de avaliação mais racional é desejável

39 DIP_VDI n o 39 / 66 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 MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS Pesos aos objetivosValores de desempenho às alternativas de projeto AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS

40 DIP_VDI n o 40 / 66 MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS 1 0 passo: 1 0 passo: Atribuição de pesos aos objetivos Utilização da árvore de objetivos 2 0 passo: 2 0 passo: Atribuição de valores de desempenho às alternativas de projeto Objetivos Parâmetros mensuráveis Parâmetros estimados Alta confiabilidade n 0 de falhas po h/operação Pequeno n 0 de componentes n 0 de componentes Baixo consumo de combustível km / L

41 DIP_VDI n o 41 / passo: 1 0 passo: Atribuição de pesos aos objetivos Utilização da árvore de objetivos Identificador do objetivo Peso relativo Peso absoluto MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS

42 DIP_VDI n o 42 / = passo: 1 0 passo: Atribuição de pesos aos objetivos Objetivos Ponderados

43 DIP_VDI n o 43 / passo: 2 0 passo: Atribuição de valores de desempenho às alternativas de projeto Objetivos Ponderados

44 DIP_VDI n o 44 / 66 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 Tolerância a sobrecargas Mecanicamente segura Possibilidade baixa de erros do operador Produção simples de componentes Montagem simples Fácil manutenção Fácil manuseio Pequeno desgaste das partes Baixa sensibilidade à vibrações Poucos fatores de ruído Pequeno número de componentes Componentes de baixa complexidade Muitos componentes padrão Troca rápida de conectores Fácil acesso aos componentes = 1.0 Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura Objetivos Ponderados

45 DIP_VDI n o 45 / 66 Exemplo: confiávelsegura Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura Objetivos Ponderados

46 DIP_VDI n o 46 / 66 Exemplo:confiávelsegura Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS

47 DIP_VDI n o 47 / 66 MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS Exemplo:confiávelsegura Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura

48 DIP_VDI n o 48 / 66 Análise complementar Alternativa 2: W total = 6.82 Alternativa 3: W total = 6.45 Objetivos Ponderados Exemplo:confiávelsegura Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura

49 DIP_VDI n o 49 / 66 SET BASED CONCURRENT ENGINEERING DefinirAnalisar/Testar Modificar Processo de desenvolvimento em cima de solução escolhida no espaço possível Processo de desenvolvimento através da convergência de soluções e eliminação das piores (Simular / Testar, Definir e Projetar) (Set Based Concurrent Engineering)

50 DIP_VDI n o 50 / 66 Alternativa 2: W total = 6.82 Alternativa 3: W total = 6.45 Método dos Objetivos Ponderados Exemplo:confiávelsegura Exemplo: Máquina de testes de impacto, confiável e segura Análise complementar

51 DIP_VDI n o 51 / 66 MELHORIA DE DETALHES DO PRODUTO Modificações: valor Aumentar o valor do produto do ponto de vista do consumidor custo Reduzir o custo do produto do ponto de vista do produtor Análise do valor ( ou engenharia do valor)

52 DIP_VDI n o 52 / passo: 1 0 passo: Separar os componentes de um produto e identificar as funções de cada componente - vista explodida do produto; 2 0 passo: 2 0 passo: Determinar o valor das funções identificadas, do ponto de vista do consumidor; 3 0 passo: 3 0 passo: Determinar o custo dos componentes, incluindo a montagem. ANÁLISE DO VALOR

53 DIP_VDI n o 53 / passo: 4 0 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. 5 0 passo: 5 0 passo: Avaliar alternativas ANÁLISE DO VALOR

54 DIP_VDI n o 54 / 66 Vista explodida Soquete Lâmpada Refletor Tampa e argola Chave Baterias Mola / arruela Tampa, arruela de pressão vidro Corpo Exemplo: Exemplo: Lanterna ANÁLISE DO VALOR

55 DIP_VDI n o 55 / 66 Exemplo: Exemplo: Lanterna ANÁLISE DO VALOR

56 DIP_VDI n o 56 / 66 PROTOTIPAGEM

57 DIP_VDI n o 57 / 66 PROTOTIPAGEM RÁPIDA

58 DIP_VDI n o 58 / 66 SLA 500/40 Stereolithography Machine PROTOTIPAGEM RÁPIDA

59 DIP_VDI n o 59 / 66 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. PROTOTIPAGEM RÁPIDA

60 DIP_VDI n o 60 / 66 Prototipagem Rápida Estereolitografia: 3D Systems

61 DIP_VDI n o 61 / 66 Sinterização seletiva a laser: DTM Corp. Prototipagem Rápida

62 DIP_VDI n o 62 / 66 Modelagem por deposição de fundido: Stratasys Inc. Prototipagem Rápida

63 DIP_VDI n o 63 / 66 Modelagem por laminação: Helysis Inc. Prototipagem Rápida

64 DIP_VDI n o 64 / 66 PROTOTIPAGEM RÁPIDA Modelo CAD – 3D SlicerCPU Controle ControleCPU Arquivo STL EstereolitografiaSinteriza- ção laser Deposiçãofundido Modelagemlaminação Protótipo do produto Cura, jateamento, desbaste ANÁLISE

65 DIP_VDI n o 65 / 66 PROTOTIPAGEM RÁPIDA: APLICAÇÕES Desenvolvimento de produtos Desenvolvimento de produtos: recurso de visualização e análise; Fundição Fundição: protótipos utilizados na construção de moldes (shell molding) Medicina Medicina: protótipos utilizados na construção de moldes para próteses; avaliação médica pré-cirúrgicas

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


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