MÉTODOS DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS

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

4. Técnicas de Projetos Técnicas de Projeto: necessidade

5. TRABALHO EM EQUIPES Técnicas de Projeto: necessidade

6. VDI 2221 Solução Geral Problema Geral Sub-problemas MODELO DE PROCESSO DE PROJETO ADOTADO MELHORIA DE DETALHES ESCLARECIMENTO DE OBJETIVOS AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS ESTABELECIMENTO DE FUNÇÕES GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS FORMULAÇÃO DE REQUISITOS 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. Como o cliente queria... Como proposto pelo acionista ... Como especificado nos requisitos de projeto ... Como instalado no cliente... Como projetado pelo projetista senior ... Como fabricado pela manufatura ... Problema = mal definido...

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. O que significa? O que significa Árvore de Objetivos 10 passo: LISTA DOS OBJETIVOS DO PROJETO • Breves • Vagos • Significativos • Precisos Objetivos Iniciais Exemplo: Máquina ferramenta (ex. furadeira) deve ser segura 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. O que significa? Por que? Qual(is)? Como? Se pode atingir esse objetivo Se quer atingir esse objetivo Objetivo(s) Implícito(s) Árvore de Objetivos 10 passo: LISTA DOS OBJETIVOS DO PROJETO Objetivos Iniciais • Breves • Vagos • Significativos • Precisos

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

14. Árvore de Objetivos 20 passo: LISTA ORDENADA DOS OBJETIVOS Objetivo 2 Objetivo 1 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. Membro A Membro C Membro B Árvore de Objetivos 30 passo: DIAGRAMA DA ÁRVORE DE OBJETIVOS Pessoas diferentes  Árvore de objetivos diferentes Árvore de objetivos: percepção pessoal da estruturação do problema

16. Árvore de Objetivos 30 passo: DIAGRAMA DA ÁRVORE DE OBJETIVOS Membro A Membro C Membro B 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 Árvore de Objetivos 30 passo: DIAGRAMA DA ÁRVORE DE OBJETIVOS

18. Árvore de Objetivos 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. FUNÇÃO Entradas Saídas 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. 20 passo: Divisão da função global em sub-funções expressas da mesma forma semântica: Amplificar (sinal), Contar(itens), Reduzir (volume), etc.

21. Entrada 1 Saída1 Entrada 2 Função Principal Entrada 1 Sub-função 1 Saída1 Sub-função 3 Sub-função 4 Entrada 2 Sub-função 2 Análise Funcional 30 passo: Desenhar um diagrama de blocos mostrando a interação entre as sub-funções. CAIXA PRETACAIXA TRANSPARENTE 40 passo: Determinar a fronteira do produto ou sistema

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

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

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. Estritamente necessário Desejável REQUISITOS DE DESEMPENHO Importante distinguir: Requisito de Desempenho 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 3.900 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. variações NOVO PRODUTO modificações GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS PRODUTO 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. FUNÇÕES MEIOS Suporte Rodas Trilhos Colchão de ar Roletes Pés Rodas Propulsão Fluxo de ar Cabos móveis Indução linear movidas Potência Elétrica Gasolina Diesel Gás Vapor Eixos e Transmissão Correias Correntes Hidráulica Cabo flexível engrenagens Rodas Direção Fluxo de ar Trilhos móveis Freios e Aceleração Frenagem pastilhas reversa Pistão Pinhão e Rosca sem Polias e Elevação hidráulicos cremalheira fim correntes Sentado na Controle Operador Sentado atrás Em pé Andando frente remoto CARTA MORFOLÓGICA: Empilhadeira

34. TEORIYA RESHENYAIZOBRETATELSKYZADACH TRIZ 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. Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa n AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS Brainstroming Cartas morfológicas Escolha:Aleatória? Intuição? Decisão Arbitrária? Método de avaliação mais racional é desejável

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

40. Parâmetros mensuráveis Parâmetros estimados 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 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 Peso relativo Peso absoluto MÉTODO DOS OBJETIVOS PONDERADOS 10 passo: Atribuição de pesos aos objetivos Utilização da árvore de objetivos

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

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

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