Aula 10: prototipagem da função crítica

Transcrição

1 Aula 10: prototipagem da função crítica Autores Eduardo Zancul (USP), Sergio Scheer (UFPR), Roseli Lopes (USP), Paulo Blikstein (Stanford University)

2 Conteúdo da aula Apresentar conceitos de função, solução, arquitetura, componentes Apresentar tipos de protótipos Discutir recursos de prototipagem Iniciar ciclo de construção

3 Fluxo de detalhamento Requisitos dos clientes Funções (exemplo aquecer) Princípios de solução (exemplos resistência elétrica, chama etc.) Arquitetura do produto Estrutura de produto (componentes)

4 Exemplos de arquitetura de produtos lavadora de roupas diferentes arquiteturas para funções Lavadora tipo tanquinho tambor fixo Lavadora abertura superior tambor vertical Lavadora abertura frontal tambor horizontal Funções (exemplo) Lavar Enxaguar Lavar Enxaguar Centrifugar Fonte das fotos: website das empresas Latina, Electrolux, Brastemp, Consul, Samsung Lavar Enxaguar Centrifugar

5 Arquitetura de produto exemplo Arquitetura de alternativa, representada por SSCs e interfaces Fonte: Rozenfeld et al. (2006), cap. 7

6 Arquitetura de produto após maior detalhamento dos sistemas, subsistemas e componentes Exemplo de modelo de concepção Vista Frontal 3 m Vista Superior 3,5 m v 0,015 m/s motor de 5 HP 4 m A A Corte AA 1,2 m 1,5 tn m chapa de 2 mm Contém informações razoáveis sobre as formas, materiais, processos que permitem gerar uma estrutura de produto inicial Fonte: Rozenfeld et al. (2006), cap. 7

7 Arquitetura de produto Um produto é constituído por diversos componentes físicos que atuam com recursos específicos para realizar determinada função A arquitetura do produto descreve como esses componentes são organizados e como eles interagem entre si (funcionalmente) O conceito de arquitetura envolve Arranjo entre elementos funcionais Mapeamento dos elementos funcionais para os componentes físicos Especificação das interfaces entre os componentes físicos que interagem entre si Fonte: Notas de aula PRO2715 (2009)

8 Conteúdo da aula Apresentar conceitos de função, solução, arquitetura, componentes Apresentar tipos de protótipos Discutir recursos de prototipagem Iniciar ciclo de construção

9 Tipos de protótipos Existem diversos tipos de protótipos, desde protótipos mais simples, orientados para teste das funcionalidades e da solução em fases mais iniciais do projeto, até protótipos mais sofisticados, bem próximos ao produto final Protótipos podem ser mais orientados para descoberta/experimento ou para comunicar/apresentar Protótipos de comunicação/apresentação servem para apresentar o produto para usuários potenciais Protótipos de descoberta servem para testar as funcionalidades e a solução, medir resultados e identificar melhorias potenciais

10 Protótipos podem ser usados para acelerar o aprendizado da equipe Assistir até 3:26

11 Protótipo da função crítica (Critical Function Prototype CFP) O protótipo da função crítica é focado na principal funcionalidade do produto para o usuário O objetivo é definir uma boa solução técnica para fazer a função crítica funcionar O protótipo da função crítica permitirá testes com usuários, para verificar a aceitação deles Esse protótipo pode ser a base para a solução final mais completa Assim, é um bom início para a prototipagem: defina qual a sua função crítica e monte o sistema para a função crítica ser desempenhada e testada pelos usuários

12 Exemplos CFP Pluviômetro Função crítica Medição de chuva com sensores Transmissão de dados em rede sem fio

13 Exemplos CFP Embalagem bebidas Função crítica Acesso tipo gaveta

14 Exemplos CFP Pipetadora Função crítica Sistema de movimentação vertical

15 Exemplos CFP Sistema de limpeza de pisos cerâmicos Função crítica Integração entre utensílios atuais

16 Exemplos CFP Sensoreamento sem fio de elevadores Função crítica Comunicação sem fio entre sensores e sistema principal

17 Exemplos CFP Aplicativo Função crítica Testar utilidade das funcionalidades para usuários Vídeo 3

18 Evolução do protótipo O protótipo da função crítica pode evoluir para incorporar mais funcionalidades previstas no produto final, materiais e dimensões finais O protótipo funcional é aquele que permite verificar as suas funcionalidades, mesmo que em materiais e dimensões diferentes da pretendida no produto final O protótipo final apresenta o produto como um todo para os usuários

19 Ideação

20 Protótipo da função crítica medir quando ocorre fluxo

21 Ideia inusitada

22 Primeiro protótipo funcional

23 Evolução patente

24 Aprimoramento funcional mecânica Antes Depois

25 Aprimoramento funcional eletrônica Antes Depois

26 Conteúdo da aula Apresentar conceitos de função, solução, arquitetura, componentes Apresentar tipos de protótipos Discutir recursos de prototipagem Iniciar ciclo de construção

27 Kit básico de prototipagem Kit básico Garagem FabLab SP Fonte: Porvir, Associação FabLab Brasil, Garagem FabLab SP

28 A impressão 3D facilita a construção de peças para protótipos Processos típicos Manufatura aditiva ILUSTRATIVO Fabricação por meio da agregação de material camada por camada até compor a peça final definida por um modelo 3D Fonte: website EOS, Sandvik

29 Partindo de um modelo 3D, são definidas finas camadas de fabricação para produção Sequência de passos para a impressão 3D CAD 2. Converter para.stl 3. Transferir arquivo para a máquina 4. Setup da máquina 5. Construir 6. Remover 7. Pós-Processamento 8. Aplicação Fonte: Gibson, I.; Rosen, D.A.; Stucker, B., (2010), pág. 4

30 Mas o início pode ser bem mais simples...

31 Dicas sobre onde encontrar materiais no site do colabore também com novos dados

32 Recursos de prototipagem UFPR e locais CESEC/UFPR: Eletrônicos: Kits GogoBoard, Rasperry PI (Arduino) Impressora 3D: 3D Cloner ST (também na ExpGrafica, Imago/Dinf e Eng. Mec.) Cortadora a laser: maquetaria da Arquitetura Outros em Curitiba: SENAI/CIETEP FabLab Curitiba: expertise para assessoramento 32

33 Conteúdo da aula Apresentar conceitos de função, solução, arquitetura, componentes Apresentar tipos de protótipos Discutir recursos de prototipagem Iniciar ciclo de construção

34 Aprendizados Trabalhar de forma evolutiva e celebrar pequenas vitórias Testar com usuário desde cedo, para corrigir caminho alocar tempo para teste Integração entre disciplinas é complexa mecânica, eletrônica, software Definir próximos passos de evolução a partir dos resultados

35 Missão 7 construção dos protótipos 1. Definir a função crítica do seu produto 2. Definir a solução técnica para a função crítica 3. Prototipar a função crítica, para permitir testes e avaliação 4. A partir do protótipo da função crítica, definir o protótipo funcional a ser apresentado na disciplina 5. Construir e testar protótipo funcional Fonte: material ME310 35