A importância da inovação na escolha de Materiais em um componente automotivo Mauro de Souza Paraíso 06 de junho de 2011
Qual o impacto da escolha de novos materiais? Desempenho Demandas dos clientes. Atendimento à legislação Redução de custo - resultado do negócio Slide 2
Redução de custo - a mola propulsora para a inovação.onde podemos reduzir custos? Redução do tempo de fabricação 2 Redução do emprego de material Mod. do processo de fabricação 4 4 Mod. do modo de fornecimento 11 Modificação do material 35 Modificação da construção da peça 44 Participação de cada atividade no resultado final da redução de custos em um veículo utilitário Pavel Hora 1994 Slide 3
Tempo para modificação Redução do tempo de fabricação Redução do emprego de material Mod. do processo de fabricação Mod. do modo de fornecimento Modificação do material Modificação da construção da peça desde até 1 2 3 4 5 anos Slide 4
Vida de uma peça/agregado -6-5 -4-3 -2-1 0 1 2 Tempo (anos) Análise de mercado Projeto Confecção de peças Testes Aprovação Aquisição de meios de produção Resultado Catálogo de exigências Liberação de desenhos Peça/agregado para testes Liberação de agregado/ peça Início de produção Slide 5
Responsabilidade e origem de custos nas diferentes áreas de uma empresa 100 % 80 60 70 Responsabilidade pelos custos Custos 40 20 0 10 Desenvolvimento Construção 5 40 Aquisição 13 5 Planejamento e Controle De onde vem os custos 25 20 10 2 Fabricação Administração e Vendas Slide 6
Fatores que determinam custos de fabricação e como são influenciados pela escolha do material Na fabricação de peças se ocasionam custos por: Critérios relevantes para os custos Manuseio Tamanho Peso e Massa Propriedades do material Dimensionamento Transformação Superfície Tolerância Qualidade do material (preço por quilo) Garantia da Qualidade Forma Propriedades da superfície Simetria Furos Entalhes Ranhuras Raios Rugosidade Dureza Coef. De atrito Proteção superficial Como a escolha técnica do material influência 1. Com a escolha do material o método da transformação é definido 2. Usinabilidade (resistência e limite de escoamento) 3. Transformabilidade (deformação na fratura, limite de escoamento) 1. Com a escolha do material e método da transformação também a qualidade superficial é definida. 2. Usinabilidade do material 3. Temperabilidade do material Precisão dimensional 4. 1. Escolha da camadas protetoras Método da transformação determina também as tolerâncias atingíveis 2. Usinabilidade 3. Tratamento térmico- distorção Temperatura Propriedades de resistência A relação das propriedades com a temperatura e as Meio Reações químicas reações químicas demarcam mais um limite que só pode ser alterado pela concepção técnica do material Grau de severidade dos testes Tam. da amostra aleatória Sensibilidade do controle Segurança na fabricação Cada material possui riscos específicos para durabilidade que deverão ser eliminados pelo sistema de garantia da qualidade Slide 7
Chances e obstáculos para a aplicação de materiais alternativos Conceito tradicional do material Novo conceito de material Vantagem Déficit de conhecimento do construtor Déficit de conhecimento do grupo de projetos frente ao construtor numa nova concepção e material Rendimento/ Relação de preço Estado de conhecimento do construtor Estado de conhecimento de um grupo de projeto Slide 8
Volume de conhecimento necessário para otimização ideal Técnica de medição Resist. dos materiais Técnica de materiais Química Específicos especiais Técnico prático Técnico escolar Escolar geral Conhecimento básico Técnica de fundição Tecnologia Técnica de forjaria Física Matemática estatística Estática Dinâmica Design O círculo externo caracteriza o volume de conhecimento necessário para atingir a solução otimizada de uma peça metálica Slide 9
Potencial de otimização de um engenheiro de Técnica de medição projetos eficiente Resist. dos materiaistécnica de materiais Química Específicos especiais Técnico prático Técnico escolar Escolar geral Conhecimento básico Técnica de fundição Tecnologia Técnica de forjaria Conhecimento médio Conhecimento médio Física Estática Design Dinâmica Matemática estatística O círculo externo caracteriza o volume de conhecimento necessário para atingir a solução otimizada de uma peça metálica. Slide 10
Potencial de otimização de um grupo de projeto de construção- Técnica de materiais e Tecnologia Construtor/ Projetista Engenheiro de materiais Tecnólogo Resist. dos materiais Técnica de materiais Química Técnica de medição Específicos especiais Técnico prático Técnico escolar Escolar geral Conhecimento básico Técnica de fundição TecnologiaTécnica de forjaria O círculo externo caracteriza o volume de conhecimento necessário para atingir a solução otimizada de uma peça metálica. Física Estática Dinâmica Matemática estatística Design Slide 11
Volume de conhecimento hoje e no futuro Conhecimentos específicos especiais Conhecimento escolar geral Conhecimento básico Conhecimento técnico prático Conhecimento técnico escolar Áreas técnicas Hoje Futuro Áreas técnicas O círculo exterior representa o volume de conhecimento necessário par atingir a solução otimizada de uma peça metálica. Slide 12
Ligas de efeito memória - 1988 Slide 13 13
Cerâmica em motores - 1982 Slide 14 14
Material compósito para molas da suspensão. 1990 - Plástico reforçado com fibras de carbono Slide 15 15
Precipitados com 500 a 50 nm no aço - 1960. Slide 16 16
Conclusão - Segurança, qualidade e compatibilidade ambiental vem antes do custo. - Inovar em materiais é importante para o resultado do negócio; - Inovar é um risco; - O risco é menor quanto maior o nível de conhecimento; - Nem todas idéias dão certo; - Quando dão certo o impacto é enorme; - Slide 17 17