Introdução ao Projeto

Transcrição

1 Introdução ao Projeto Notas Mário Lima v1- abril de 2011

2 Introdução O projeto é uma actividade que tem sido desenvolvida pelo homem desde sempre. O desejo de projetar coisas é inerente ao ser humano, permitindo que este realize um vasto conjunto de utensílios de modo a satisfazer as suas necessidades e desejos. Uma vez que as necessidades vão mudando ao longo do tempo, torna-se necessário melhorar e refinar os utensílios existentes e criar outros completamente novos. Projectar não é algo para o qual sejam necessários aptidão, habilidade ou vocação especiais, e, ao contrário do que se possa pensar, esta não é uma atividade reservada apenas aos mais inventivos e criativos. Em tempos idos, e ainda agora nas sociedades mais tradicionais, o projeto não esteve ou não está separado da produção ou manufactura, ou seja, não existe normalmente qualquer atividade de modelação ou desenho antes da atividade de produzir ou fazer. Por exemplo, o oleiro produzia normalmente um vaso ou um prato sem antes ter realizado qualquer esboço ou desenho. 2

3 Pelo contrário, no projeto moderno tudo é criado, especificado, previsto, modelado, desenhado, antes de se passar à fabricação. O projeto de um componente de uma máquina, como por exemplo, uma bilela de um mecanismo de 4 barras, pode passar pela sua modelação 3D, 3

4 pela simulação do comportamento em termos de esforços e tensões em face de cargas aplicadas ou previstas nas situações mais exigentes de serviço. e pela execução de desenhos 2D para a fabricação, 4

5 Exemplo 1: banco de ensaios de um motor térmico Exemplo 2: estrutura de motociclo Exemplo 3: esticador de corrente de bicicleta. 5

6 Conceitos Engineering Design Engenharia de Projecto Design / Projecto O Ciclo de Vida de um Produto 6

7 Projectar: prever, antecipar, conceber, conceptualizar... Projeto - Produção/Fabrico Sociedades/economias tradicionais Sociedades/economias modernas ou industrializadas Engenharia Simultânea ou Concorrente Projeto de peças/produtos e das ferramentas para as produzir Sistemas CAD/CAM Prototipagem Rápida 7

8 PROJETO: descrição detalhada do artefacto ou produto a produzir, incluindo: Desenhos 3D (protótipo virtual); Desenhos 2D (com escalas, cotas, tolerâncias, acabamentos...) Lista de peças; Memória descritiva com informação sobre: Constituição Materiais Instruções de fabrico (processos, acabamentos superficiais, tratamentos térmicos...) Instruções de montagem (desenhos em perspetivas explodidas) Justificações, que podem incluir: Aspetos teóricos Normas aplicáveis Cálculos (de resistência mecânica, térmica, rigidez, fadiga...) E por vezes... Maqueta Protótipo (em tamanho real ou à escala) 8

9 Desenho 3D (protótipo virtual); Desenhos 2D 9

10 Normalmente é aind necessário um Projeto para o Fabrico Que passa por Projeto e fabrico de ferramentas especiais Moldes Gabaritos Cunhos Cortantes... e também o Planeamento da produção 10

11 Projeto Total Processo iterativo e multidisciplinar cujo objetivo é transformar uma ideia ou necessidade do mercado num produto ou utilidade. Pode integrar diversas componentes, Mecânica, Eletrónica, Software... outras MECATRÓNICA Uma abordagem ao projeto onde se faz uma integração sinergística da engenharia mecânica com a eletrónica e tecnologias de computação para a obtenção de produtos, processos ou sistemas mais elaborados e inteligentes. Vai da Ideia/Necessidade até ao Abandono /Reciclagem, passando pelo Projeto, Fabrico, Marketing do produto (análise do mercado, distribuição, publicidade, vendas...) 11

12 Exemplo de um produto mecatrónico O ABS (anti-lock braking system) é um sistema de travagem de automóveis ou outros veículos que, utilizando sensores apropriados, vigia a velocidade instantânea de cada roda comparando-a com a velocidade média. Numa situação de travagem violenta, se a velocidade de uma das rodas cai muito em relação à média, o que é interpretado como estando na iminência de bloqueamento, o sistema envia sinais para válvulas e bombas no sistema hidráulico, aliviando a pressão no travão da roda em bloqueamento. Esquema de um ABS Sensor de velocidade de uma roda 12

13 Projeto Componentes Técnicas (materiais, desempenho, estabilidade...) e não Técnicas (estética, apelo,...) Ideia - Necessidade (problema) Especificações Projecto Conceptual Projecto Detalhado Projecto para o Fabrico Manufactura Vendas 13

14 1 Ideia / Necessidade Pesquisa, análise de mercado, clarificação e definição do problema, requisitos dos utilizadores, análise da concorrência... 2 Especificações Objetivos, caraterísticas principais do produto, limitações e constrangimentos, critérios de avaliação... 3 Projecto Conceptual São criadas e analisadas as várias soluções propostas para o produto. Geram-se, analisam-se, avaliam-se e seleccionam-se soluções conceptuais. 4 Projeto Detalhado Adiciona-se Engenharia de rigor, cálculos e análises, dimensionamentos, respeitando as especificações. Estudam-se em detalhe as dimensões, selecionam-se materiais, superfícies, fazem-se avaliações económicas. Variantes para a manutenção... 5 Projeto para o Fabrico Desenvolve o planeamento da produção, incluindo as ferramentas e acessórios para o fabrico. 6 Manufactura É o conjunto de ações que permitem passar do projeto ao Produto Final. 7 Vendas Colocação do produto no mercado, serviço pós-venda, recolha de informação do utilizador. 14

15 Ergonomia É o estudo do relacionamento entre o Homem e o seu trabalho, equipamento e ambiente, e aplicação dos conhecimentos de anatomia, fisiologia e psicologia na solução dos problemas surgidos desse relacionamento (Ergonomics Research Society). Objetos de estudo: O Homem (físico, psíquico, sexo, idade...) A máquina (equipamento, ferramentas, instalações...) O ambiente (temperatura, ruído, luz, gases...) A informação (comunicação entre os elementos do sistema) A organização (horários, turnos, equipas...) As consequências do trabalho (fadiga, inspeções...) Abordagens Em relação à abrangência: análise de sistemas; análise de postos de trabalho... Em relação à ocasião: ergonomia de concepção; ergonomia de correção... Em relação às profissões: Medicina; Análise do trabalho; Psicologia; Engenharia (mecânica, civil, de segurança...); Arquitectura; Design industrial; Programação da produção... 15

16 Aplicações na indústria Contribui para melhorar a eficiência, confiabilidade e qualidade, através de: Aperfeiçoamentos do sistema Homem-máquina, que ocorre na fase de projeto de máquinas e de postos de trabalho ou na modificação em sistemas já existentes, adaptando-os ao organismo humano; Organização do trabalho procura reduzir a fadia e a monotonia através da eliminação da repetição, dos ritmos mecânicos e da falta de motivação; Melhoria das condições de trabalho opera sobre a temperatura, ruído, vibrações, gases tóxicos, iluminação. Aplicações na vida diária Contribui para melhorar a eficiência, confiabilidade e qualidade, através de: Meios de transporte mais cómodos e seguros; Mobílias mais confortáveis; Eletrodomésticos mais eficientes e seguros.... Homologação de produtos como aeronaves, veículos, frigoríficos... Estudos de adequação de edifícios e equipamentos urbanos a deficientes físicos. 16

17 Antropometria É o conjunto de técnicas utilizadas para medir o corpo humano ou suas partes. Foi definida como a ciência de medida do tamanho corporal (NASA, 1978). Dimensões do corpo humano 17

18 Capacidades da mão humana 18