1. Projeto conceitual
Macrofase de Desenvolvimento (continuação)
Universidade Federal da Paraíba
Campus I – Centro de Tecnologia
Curso de Graduação em Engenharia de Produção
Prof. MSc. Marcel de Gois Pinto

2. Na aula anterior, vimos...

3. Na aula anterior, vimos...
 O início do projeto conceitual

4. Na aula anterior, vimos...
 O início do projeto conceitual
Modelar funcionalmente
o produto
Especificações-meta Desenvolver
princípios de solução
Desenvolver alternativas
de solução
Projeto
Conceitual Definir
Definir arquitetura
ergonomia e Definir parcerias
estética
Concepção do produto
 Integração dos princípios de solução Analisar SSC
 Arquitetura do produto Definir
 Layout, estilo
macroprocesso
Selecionar concepções
 Lista dos SSC principais alternativas
 Macroprocesso de fabricação

5. Na aula anterior, vimos...
 O início do projeto conceitual
Modelar funcionalmente
o produto
Especificações-meta Desenvolver
princípios de solução
Desenvolver alternativas
de solução
Projeto
Conceitual Definir
Definir arquitetura
ergonomia e Definir parcerias
estética
Concepção do produto
 Integração dos princípios de solução Analisar SSC
 Arquitetura do produto Definir
 Layout, estilo
macroprocesso
Selecionar concepções
 Lista dos SSC principais alternativas
 Macroprocesso de fabricação

6. Na aula anterior, vimos...
 A modelagem funcional consiste em “explodir”
a função principal em funções “menores”
Estruturas de funções
Fronteira do sistema
água
limpa
misturar energia
sabão água e
sabão
roupas molhar esfregar enxaguar secar roupas
sujas roupas roupas roupas roupas limpas
água
produzir alternar
energia movimento suja
movimento
Informação
(grau de
lavagem)

7. Na aula anterior, vimos...
 No desenvolvimento dos princípios de solução
passa-se do abstrato ao concreto, onde
FUNÇÃO
EFEITO FÍSICO
PORTADOR DO EFEITO
PRINCÍPIO DE SOLUÇÃO

8. Na aula anterior, vimos...
 No desenvolvimento dos princípios de solução
usam-se vários métodos de criatividade

9. Na aula anterior, vimos...
 No desenvolvimento dos princípios de solução
usam-se vários métodos de criatividade
Métodos indutivos Métodos sistemáticos Métodos orientados
Brainstorming Método morfológico TRIZ
Método 635 Análise e síntese funcional SIT
Lateral Thinking Analogia Sistemática
Synetics ou Sinergia Análise de valor
Galeria Questionários
Checklists

10. Na aula anterior, vimos...
 No desenvolvimento dos princípios de solução
usam-se vários métodos de criatividade
Métodos indutivos Métodos sistemáticos Métodos orientados
Brainstorming Método morfológico TRIZ
Método 635 Análise e síntese funcional SIT
Lateral Thinking Analogia Sistemática
Synetics ou Sinergia Análise de valor
Galeria Questionários
Checklists

11. Hoje, continuaremos explorando o projeto conceitual
Modelar funcionalmente
o produto
Especificações-meta Desenvolver
princípios de solução
Desenvolver alternativas
de solução
Projeto
Conceitual Definir
Definir arquitetura
ergonomia e Definir parcerias
estética
Concepção do produto
 Integração dos princípios de solução Analisar SSC
 Arquitetura do produto Definir
 Layout, estilo
macroprocesso
Selecionar concepções
 Lista dos SSC principais alternativas
 Macroprocesso de fabricação

12. Hoje, continuaremos explorando o projeto conceitual
Modelar funcionalmente
o produto
Especificações-meta Desenvolver
princípios de solução
Desenvolver alternativas
de solução
Projeto
Conceitual Definir
Definir arquitetura
ergonomia e Definir parcerias
estética
Concepção do produto
 Integração dos princípios de solução Analisar SSC
 Arquitetura do produto Definir
 Layout, estilo
macroprocesso
Selecionar concepções
 Lista dos SSC principais alternativas
 Macroprocesso de fabricação

13. 4 – Desenvolver alternativas de solução

14. 4 – Desenvolver alternativas de solução
 Após desenvolver o maior número possível de
princípios de solução para cada função, deve-se

15. 4 – Desenvolver alternativas de solução
 Após desenvolver o maior número possível de
princípios de solução para cada função, deve-se
PRINCÍPIOS DE PRINCÍPIOS DE
SOLUÇÃO SOLUÇÃO TOTAL

16. 4 – Desenvolver alternativas de solução
 Após desenvolver o maior número possível de
princípios de solução para cada função, deve-se
PRINCÍPIOS DE PRINCÍPIOS DE
SOLUÇÃO SOLUÇÃO TOTAL
 Podem ser representados por esboços, croquis,
diagramas de bloco, descrições textuais, modelos…
 Um método muito utilizado aqui é a MATRIZ
MORFOLÓGICA

17. 4 – Desenvolver alternativas de solução
MATRIZ MORFOLÓGICA
 Pesquisa sistemática de diferentes combinações
de elementos ou parâmetros com o objetivo de
encontrar uma nova solução para o problema
 Método  Listar as funções do produto (máximo 10)
 Listar os possíveis meios (princípios de
solução) para cada função
 Representar as funções e os princípios de
solução e explorar as combinações

18. 4 – Desenvolver alternativas de solução
MATRIZ MORFOLÓGICA
princípios de
soluções
funções 1 2 … j … m
1 F1 S11 S12 S1j S1m
2 F2 S21 S22 S2j S2m
i Fi Si1 Si2 Sij Sim
Sij princípios de
n Fn Sn1 Sn2 Snj Snm solução
2 1 Combinação
de princípios

19. 4 – Desenvolver alternativas de solução
MATRIZ MORFOLÓGICA
 Exemplo: máquina para lavar mexilhões
água Lavar
mexilhões
mexilhões Agrupar Agitar Extrair Separar Pegar
sujos mexilhões mexilhões detritos detritos mexilhões
energia
mecânica Guiar água Transportar
com rejeitos mexilhões
Coletar água Coletar
com rejeitos mexilhões
energia água com mexilhões
rejeitos limpos

20. 4 – Desenvolver alternativas de solução
MATRIZ MORFOLÓGICA
Agrupar
mexilhões
Agitar
mexilhões
Extrair
detritos dos
mexilhões
Lavar
mexilhões
Separar
detritos
Guiar água
com detritos
Coletar água
com detritos
Pegar
mexilhões

21. 4 – Desenvolver alternativas de solução
MATRIZ MORFOLÓGICA
 Exemplo: Agrupar
mexilhões
máquina para
Agitar
lavar mexilhões mexilhões
 Alternativas de Extrair
detritos dos
solução mexilhões
Lavar
mexilhões
Separar
detritos
Guiar água
com detritos
Coletar água
com detritos
Pegar
mexilhões

22. 5 – Definir arquitetura

23. 5 – Definir arquitetura
 O produto é visto como um conjunto de partes
que se relacionam aos princípios de solução
 Arquitetura é o esquema pelo qual elementos
funcionais são arranjados em partes físicas
 E, como estas partes interagem por meio de
interfaces

24. 5 – Definir arquitetura
 O produto é visto como um conjunto de partes
que se relacionam aos princípios de solução
 Arquitetura é o esquema pelo qual elementos
funcionais são arranjados em partes físicas
 E, como estas partes interagem por meio de
interfaces
MODULAR
INTEGRAL

25. 5 – Definir arquitetura
 O produto é visto como um conjunto de partes
que se relacionam aos princípios de solução
 Arquitetura é o esquema pelo qual elementos
funcionais são arranjados em partes físicas
 E, como estas partes interagem por meio de
interfaces
MODULAR
INTEGRAL

26. 5 – Definir arquitetura
 O produto é visto como um conjunto de partes
que se relacionam aos princípios de solução
 Arquitetura é o esquema pelo qual elementos
funcionais são arranjados em partes físicas
 E, como estas partes interagem por meio de
interfaces
 Cada módulo implementa poucas funções
MODULAR
 Não existe o compartilhamento de
funções entre dois ou mais módulos
INTEGRAL
 Interações entre os módulos são bem
definidas e fundamentais a função global

27. 5 – Definir arquitetura
 O produto é visto como um conjunto de partes
que se relacionam aos princípios de solução
 Arquitetura é o esquema pelo qual elementos
funcionais são arranjados em partes físicas
 E, como estas partes interagem por meio de
interfaces
MODULAR
INTEGRAL

28. 5 – Definir arquitetura
 O produto é visto como um conjunto de partes
que se relacionam aos princípios de solução
 Arquitetura é o esquema pelo qual elementos
funcionais são arranjados em partes físicas
 E, como estas partes interagem por meio de
interfaces
 As funções do produto são distribuídas em
vários conjuntos de componentes
MODULAR
 As interações entre os componentes são
INTEGRAL mal definidas
 Projetado para performance elevada

29. 5 – Definir arquitetura
 Envolve a divisão e identificação dos sistemas,
subsistemas e componentes (ssc)
 Além disso, sua localização e orientação

30. 5 – Definir arquitetura
 Envolve a divisão e identificação dos sistemas,
subsistemas e componentes (ssc)
 Além disso, sua localização e orientação
Elevador de automóveis

31. 5 – Definir arquitetura
 Envolve a divisão e identificação dos sistemas,
subsistemas e componentes (ssc)
 Além disso, sua localização e orientação
Elevador de automóveis

32. 5 – Definir arquitetura
 Envolve a divisão e identificação dos sistemas,
subsistemas e componentes (ssc)
 Além disso, sua localização e orientação
Elevador de automóveis
3 2
1
4
5

33. 5 – Definir arquitetura
 Envolve a divisão e identificação dos sistemas,
subsistemas e componentes (ssc)
 Além disso, sua localização e orientação
Elevador de automóveis 1. Motor elétrico
3 2 2. Redutor
1 3. Transmissão (corrente)
4. Garfo de sustentação
4
5. Segunda corrente
5

34. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Desenvolvimento de
plataformas de produtos
 Máximo compartilhamento
de sistemas
 Máxima variação funcional
 Otimização do ciclo de vida
do(s) produto(s)

35. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas

36. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes
Compartilhar componentes
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

37. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes
Compartilhar componentes
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

38. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes  Permutar 2 ou mais alternativas
de componentes em um local
Compartilhar componentes
 Cria variedade de produtos
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

39. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes
Compartilhar componentes
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

40. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes  Casos em que um componente é
utilizado em uma família de produtos
Compartilhar componentes
 Velas ou motor de um carro
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

41. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes
Compartilhar componentes
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

42. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes  Conexão padronizada e tamanho
variável
Compartilhar componentes
 Cabos de velas, fios de caixa de som
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

43. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes
Compartilhar componentes
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

44. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes  Um componente que tenha duas
ou mais interfaces de conexão
Compartilhar componentes
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

45. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes
Compartilhar componentes
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

46. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Utilizando unidades independentes, objetiva-se
a minimização das modificações físicas
Permutar componentes  Coleção de componentes que
podem ser unidos em interfaces
Compartilhar componentes padronizadas
Adaptar para variedade
Através de barramento
Seccionamento

47. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Matriz Indicadora de Módulos (MIM)

48. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Matriz Indicadora de Módulos (MIM)
Função 1
Função 2
Função 3
Função 4
Função 5
Fraca Relação (1 ponto)
Média Relação (3 pontos)
Forte Relação (5 pontos)
Funções
Desenvolvimento de Multi-aplicativo (Carry-over)
Produtos
Evolução Tecnológica
Diretrizes de Modularização
Alteração de Projeto
Variação Especificação Técnica
Estilo
Fabricação Unidade Comum
Processo e Organização Integrar num
mesmo módulo?
Qualidade Testes em separado
Aquisição Compra de Produtos Prontos
Após estar no Manutenção e Mantenabilidade
mercado
Atualização
Reciclgem
Σ
12
18
14
3
5
Classificação
3
5
1
2
4
Possíveis módulos

49. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Matriz de Interfaces

50. 5 – Definir arquitetura
PROJETO MODULAR
 Matriz de Interfaces

51. 7 – Definir plano de macroprocesso

52. 7 – Definir plano de macroprocesso
 O objetivo é levantar processos de fabricação e
ferramental para a manufatura dos SSC`s

53. 7 – Definir plano de macroprocesso
 O objetivo é levantar processos de fabricação e
ferramental para a manufatura dos SSC`s
QUAL ESCOLHER?

54. 7 – Definir plano de macroprocesso
 O objetivo é levantar processos de fabricação e
ferramental para a manufatura dos SSC`s
 Condições superficiais
 Precisão dimensional
 Forma e complexidade
 Taxa de produção
 Custos
 Tamanhos
QUAL ESCOLHER?

55. 7 – Definir plano de macroprocesso
 Processos de manufatura e seus atributos
ATRIBUTOS
Lote econômico
(área projetada)
Complexidade
Custo relativo
Acabamento
dimensional
superficial
produção
Tamanho
Precisão
Taxa de
PROCESSOS
Fundição em areia A M M B A/M/B A/M/B A/M/B
Fundição em casca B A A A/M A/M A/M M/B
Fundição em cera perdida B A A B A/M/B A/M M/B
Fundição sob pressão B A A A/M A A M/B
Torneamento B A M A/M/B A/M/B A/M/B A/M/B
Fresamento B A A M/B A/M/B A/M/B A/M/B
Retificação B A M B M/B A/M M/B
Eletroerosão B A A B B A M/B
Moldagem por injeção B A A A/M A/M A/M/B M/B
Moldagem por sopro M M M A/M A/M A/M/B M/B
Estampagem B A A A/M A/M A/M/B B
Forjamento M M M A/M A/M A/M A/M/B
Moldagem por compressão B A M A/M A/M A/M A/M/B
Laminação B M A A A A/M A/M
Extrusão B A A A/M A/M A/M M/B
Metalurgia do pó B A A A/M A A/M B
UNIDADES mm mm peças/h peças
A >0,0064 < 0,13 Alto > 100 > 5000 Alto
<0,0064 > 0,13 < 100 < 5000
M >0,0016 < 1,3 Médio > 10 > 100 Médio
B < 0,0016 > 1,3 Baixo < 10 < 100 Baixo

56. 7 – Definir plano de macroprocesso
 Adequação de materiais e processos
PROCESSOS DE MANUFATURA
Metalurgia do pó
Moldagem por
Moldagem por
Moldagem por
Fundição sob
Torneamento
Estampagem
Fundição em
Fundição em
Fundição em
Eletroerosão
cera perdida
compressão
Fresamento
Forjamento
Retificação
Laminação
Extrusão
pressão
injeção
casca
sopro
areia
MATERIAIS
Aço carbono E E E - B B E E - - B B - B B E
Aço baixa liga E E E - - B E E - - B B - B B E
Aço ferramenta B E E - - - - E - - - - - - - E
Aço inox E E E - - - - E - - B B - B B E
Ferro cinzento E E E - B B E E - - B R - R R E
Ferro maleável E E E - B B E E - - B R - R R E
Ferro dúctil E E E - B B E E - - B R - R R E
Ferro fundido E E E - B B E E - - B R - R R E
Ligas de zinco B B R E B - R E - - E R - R B E
Ligas de alumínio E B E E E E B E - - E E - E E E
Ligas de magnésio E B E E B - R E - - B S - B E E
Ligas de titânio - B R - - - R E - - - B - R R E
Ligas de cobre E B B B E E B E - - E E - E E E
Ligas de níquel E B B - - - R E - - B R - B B E
Ligas de cobalto - R R - - - R E - - - - - - - E
Ligas de molibdênio - R R - - - R E - - - - - - - E
Ligas de tungstênio - R R - - - R E - - - R - - - E
ABS - - - - B B B - - B - - - - E -
Acetatos - - - - B B B - - B - - - - B -
Nylons - - - - B B B - E B - - - - B -
Fluorcarbonos - - - - B B B - B - - - - R -
Policarbonatos - - - - B B B - B - - - - B -
Poliamidas - - - - B B B - B - - - - R -
Poliestireno - - - - B B B - E B - - - - E -
PVC - - - - B B B - B - - - - E -
Poliuretano - - - - B B B - B - - E - B -
Polietileno
Polipropileno
-
-
-
-
-
-
-
-
B
B
B
B
B
B
-
-
E
-
E
B
-
-
-
-
-
-
-
-
E
E
-
-
E – excelente
Acrílico - - - - B B B - - - - - - - R -
Epóxi
Fenólicos
-
-
-
-
-
-
-
-
B
B
B
B
B
B
-
-
E
-
-
-
-
-
-
-
E
E
-
-
R
B
-
-
B – bom
Silicones - - - - - - - - - - - - E - R -
Poliester
Borrachas
-
-
-
-
-
-
-
-
B
-
B
-
B
-
-
-
-
E
-
-
-
-
-
-
E
E
-
-
R
R
-
-
R – raramente usado

57. Algumas observações
 A etapa de estilo e ergonomia não serão
abordadas
 Estilo foge ao escopo da cadeira (pode-se ver em Baxter)
 Ergonomia deve ser entendido como pré-requisito
 A etapa de seleção de alternativas equivale a
uma decisão de uma opção dentre vários
conceitos sob critérios pré-estabelecidos
 A etapa “Analisar sistemas, subsistemas e
componentes” será vista na próxima aula

58. Algumas observações
 Na etapa de “definir macroprocesso”, o
conhecimento relativo aos processos foge ao
escopo da disciplina
 Por fim, a etapa de estabelecer parcerias é
importante ao projeto, porém deve ser lida
 A razão é o grande volume de ferramentas de
projeto a serem internalizadas

59. Projeto conceitual
Macrofase de Desenvolvimento (continuação)
Universidade Federal da Paraíba
Campus I – Centro de Tecnologia
Curso de Graduação em Engenharia de Produção
Prof. MSc. Marcel de Gois Pinto