O consorcio Tribo-Flex uma perspectiva pessoal

Gestão da cooperação em P&D: empresa/universidade/institutos de pesquisa O consorcio Tribo-Flex uma perspectiva pessoal DESAFIOS TRIBOLÓGICOS EM MOTORES FLEX FUEL Seminário Direcionadores Estratégicos e Boas Práticas de Gestão de Tecnologia e Inovação no Brasil, Campinas, 6/Nov/2013 Dr. Eduardo Tomanik MAHLE Metal Leve SA 1

MAHLE Metal Leve SA A MAHLE é um dos principais fabricantes de componentes automotivos do mundo, em especial para componentes de motor de combustão interna. Mais de 100 plantas produtivas em 4 continentes. Cerca de 48 000 colaboradores no mundo. Vendas mundiais de EUR 6 bilhões em 2012, ~0.6 Mi no Brasil. 2

Research and Development Centers O CT de Jundiaí tem responsabilidade mundial no desenvolvimento de anéis de pistão e camisas de cilindro. Conta com cerca de 250 colaboradores dedicados a P&D. Em 2012 foi uma das dez empresas brasileiras com maior numero de depósitos de patente no PCT. Detroit (Farmington Hills) Stuttgart Northampton Tokyo (Okegawa) 1998 Shanghai 2004 2002 Tokyo (Kawagoe) São Paulo (Jundiaí) 2006 1997 (at Jundiai since 2008) 2001 3 MAHLE

Jundiaí Tech Center O centro Tecnológico de Jundiaié o resultado de um investimento de R$ 87 milhões, é o maior núcleo de desenvolvimento de componentes de motores em toda América Latina 4 MAHLE

Índice 1- Introdução 2- Desafios de um consórcio de P&D automotivo 3- O consórcio Tribo-Flex 4- Recomendações Finais UNICAMP Seminario 10 anos GEIT Ind /Univ/ - Tomanik Dec/2013 5

Índice 1- Introdução 2- Desafios de um consórcio de P&D automotivo 3- O consórcio Tribo-Flex 4- Recomendações Finais UNICAMP Seminario 10 anos GEIT Ind /Univ/ - Tomanik Dec/2013 6

Devemos fazer P&D 1) em motores de combustão interna? (mas eles não vão desaparecer em breve...) 2).. movidos a etanol? (mas ele ainda é vantajoso?) 3)... através de um consórcio empresas e universidades. 4)... aqui no Brasil?! E se sim, como fazer? 7

1) Devemos fazer P&D em motores de combustão interna? Frota de veículos mundial até 2030 Em2030, 90% dos carros aindaterãomotor de combustão interna. HCCI: Homogeneous Charge Compression Ignition, CAI: Controlled Auto Ignition Fonte: Continental estimativa baseada em EUCAR 2002, SV, VDA, OEM-Feedback, CVA, CSM 11/2010. 8

2) Devemos fazer P&D em motores a etanol? Considerando as emissões para produzir o combustível, o uso de biocombustíveis traz mais redução de CO2 que veículos puramente elétricos. Adapted from Mobility 2030: Meeting the challenges to sustainability World Business Council for Sustainable Development 9

2) Devemos fazer P&D em motores a etanol?(cont.) Etanol tem também grande potencial de reduzir CO2 otimizando a combustão. Otto Diesel A produção de etanol combustível é crescente mundialmente. * 109 (2011) MTZ Feb 2012

3, 4) Devemos fazer P&D através de um consórcio empresas e universidades no Brasil? A industriaautomotiva é maior PDI player tanto em $ quanto em Head Count do Brasil. Spending on R&D (S.Queiroz, Estratégias de Inovação...) 11

Bem, e como fazer P&D automotivo, cooperativo, no Brasil? 12

Índice 1- Introdução 2- Desafios de um consórcio de P&D automotivo 3- O consórcio Tribo-Flex 4- Recomendações Finais UNICAMP Seminario 10 anos GEIT Ind /Univ/ - Tomanik Dec/2013 13

Razões, expectativas e formação, diferem entre os participantes Industria know-how Universidade know-why Tomanik, Challenges and Best-Practices on Automotive Industry/University R&D Consortia 14

Importância para a percepção de sucesso de um consórcio Existe grande diferença de expectativa entre as companhias e as universidades Tomanik, Challenges and Best-Practices on Automotive Industry/University R&D Consortia 15

Principais outputs esperados de um consórcio. Tomanik, Challenges and Best-Practices on Automotive Industry/University R&D Consortia 16

Itens que afetam a satisfação com um consórcio 1. Objetivos claros e desafiadores 2. Empenho dos participantes 3. Importância do objeto de pesquisa para a organização. 4. Benefícios mútuos 5. Boa relação indústria-universidade 17

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O consórcio Tribo-Flex DESAFIOS TRIBOLÓGICOS EM MOTORES FLEX FUEL O consórcio vem sendo discutido desde 2009 motivado pelos desafios tribológicos(desgaste, lubrificação, corrosão etc.) dos motores flex-fuelbrasileiros. Estes desafios são peculiares e importantes tanto para a indústria quanto para a universidade. O escopo do projeto foi definido através de uma série de workshops. Em 2012 Q3 o consorcio teve inicio oficial através de um projeto PITE2 da FAPESP. O projeto tem caráter pré-competitivo e forte foco no desenvolvimento de recursos humanos, em P&D, em tribologiade motores de combustão interna. Estes recursos humanos devem ser capazes de suportar futuros P&D em motores flex-fuel, tanto na indústria quanto na academia. Ago 2009 Workshop at MAHLE Ago 2010 Workshop at VW

Breve parênteses: o que é Tribologia é o estudo do atrito, desgaste e lubrificação. O desafio é, em geral, reduzir desgaste e atrito Filme Lubrificante: 0,5 a 4 μm (Øfio de cabelo: 50 μm) m mm µm Sistema: performance, eficiência, desgaste, durabilidade Componente: torque, forças, vibrações, folgas, alinhamento Contato: Pressões de contato de Hertz, EHD, pitting, scuffing, scoring Asperezas: fratura, deformação elastica e plastica, debris e coberturas 20 Adaptado de Kenneth Holmberg, TriboBR-2010

Overview do Projeto 3 anos, consórcio com empresas automotivas, 50% recursos da FAPESP. 6 companhias participantes (até Dez/2013). Novos membros com aporte do mesmo valor já feito pelos demais. Liderança pelo laboratório de fenômenos de superfície (LFS) da EPUSP. Steering committee do projeto com um responsável por companhia. DESAFIOS TRIBOLÓGICOS EM MOTORES FLEX FUEL 21 MAHLE

Principais Projetos: O consórcio Tribo-Flex DESAFIOS TRIBOLÓGICOS EM MOTORES FLEX FUEL Caracterização tribológica de componentes de motores flex Entendimento da tribologiado sistema anel-lubrificante-cilindro Entendimento da tribologiado sistema válvula-meio interfacial-sede de válvula Modelagem de materiais e de carregamentos Formação de mão de obra especializada Contribuição esperada do projeto em caso de sucesso: a) Conhecimento estruturado em tribologia focado em: -revestimentos tribológicos(filmes e óxidos) -Texturização da superfície/ topografia em componentes automotivos -Afinidade entre lubrificantes e componentes de motor (filmes e materiais) b) Conhecimento estruturado em modelamento e analise experimental dos sistemas tribológicos: anel de pistão-lubrificante-cilindro; válvula-meio interfacial-sede de válvula que permitam as companhias e universidades, abordarem, com seus próprios recursos, os desafios futuros em motores flex-fuel. 22 MAHLE

Gerenciamento do consórcio Tribo-Flex Transferir e tornar perene o conhecimento gerado para a indústria e também dentro da academia é a principal expectativa e também o principal desafio do consórcio 23

P&D consortia - main difficulties or challenges How to manage the consortium members was the most cited challenge. How to reach common perspectives and objectives or how to divide them among the consortium partners. Missing or weak leadership, unclear time schedules and fuzzy objectives. Ações para mitigar as dificuldades a) Ações baseadas em prévia experiências dos participantes e dos stake-holders em outros consórcios - RECOPE - MIT Lube consortium - etc. b) Estudos e propostas de gerenciamento 24

Estudo do consórcio como um processo. Gestão de um consórcio de P&D automotivo envolvendo diferentes universidades e empresas concorrentes (Jun/2013) Universidade Industria A. Cruz, B. Domingues, F. Kahn, R. Gastim 25

Project Overview - Tech Meetings Several meetings/workshops before project official launching. After project official start: - Bi-monthly technical meetings to present project progress and invited presentations from experts. - Steering committee meeting each 4 months - Dedicated courses 26 MAHLE

Copia das apresentações feitas em reuniões do Consorcio Copy of the most of the presentations done in the workshops can be found on http://www.lfs.usp.br/portal_triboflex* * Até o inicio do projeto o site era aberto, após foi reservado aos membros

Apresentações feitas em reuniões do Consorcio Prof. Deniol Tanaka LFS/Poli Patent applied

Steering Committee Meeting each 4 months One representative of each company Mgmt. overview of project progress Definition of focus for the coming 4 months. 29 MAHLE

Algumas Pós-Graduações em curso por profissionais da área Eficiência Energética (medida) Samad Rajput Caracterização e desempenho de um filme de carbono amorfo hidrogenado tipo diamante (a-c:h) dopado com silício, aplicado em camisa de cilindro de MCI Patent applied MSc: Edney Deschauer Rejowski Orientador: Dra. Marina Fuser Pillis- IPEN Identificação de regimes com maior potencial de melhoria na eficiência energética em motores SI Márcia Fernandez TCC de Esp.Eng. Automotiva Responsável: Prof. Marcelo Massarani, USP ALTERAÇÕES METALÚRGICAS E TOPOGRÁFICAS DO CILINDRO DE BLOCO DE MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA FLEX-FUEL MSc: Dinecio dos Santos Filho Orientador: Prof. Dr. Hélio Goldenstein- USP

Publicações (até Out/2013) 01. Tanaka, D. K. Caracterização tribológica de válvulas e sedes. Relatório técnico 24pp 02. Policarpo, E. Inspeção Visual de Válvulas de Motores 8 e 16 Válvulas Submetidos a Ensaios de Choque Térmico. Relatório técnico 22pp. 03. Trindade, E. D.; Zuleta-Durango, A.; Sinatora, A.; Friction and wear performance of MoDTC-and ester-containing lubricants over steel surfaces under reciprocating conditions. World Tribology Congress 2013. Torino, Italy, Sep. 8 13, 2013 04. RovanI, A. C. et al.. Influence of mass loss and friction coefficient for cleaning of debris sliding system. In: X Brazilian MRS Meeting, 2011 05. Seriacopi, V. et al. Finite element analysis of stresses field in the pin on disc test. In: X Brazilian MRS Meeting, 2011 06. Rovani, A. C. Mermoux, M., Sinatora, A. Influence of the lubricating additive in sliding wear system analyzed by Raman spectroscopy IBERTRIB (2013) Porto - Portugal. 08. Lima, LuizG.D.B.S. et al. Numerical analysis of the influence of film thickness and properties on the stress state of thin film-coated piston rings under contact loads. Surface& Coatings Technology, v. 215, p. 327-333, 2012. 09. TomanikE., Profito, F., Zachariadis, D., Modellingthe hydrodynamic support of cylinder bore and piston rings with laser textured surface. Tribology International, Vol. 59, pp. 90-96, 2013. 10. Capitulo18 Tribologia. Uehara, S. et al. in BRUNETTI, F. Motoresde CombustãoInterna, Ed. Blucher MAUÁ. Vol2., 2012. 11. Trindade, E.; Lastres, L.; Sinatora, A. The role of interfacial media composition and applied normal force on MoDTCfriction reduction effectiveness. 19th Int. Colloquium Tribology. Stuttgart/Ostfildern, 2014. 31 MAHLE

P&D em Etanol MCI -Algumas outras iniciativas na área FAPESP International Workshop Ethanol ICE (Oct, 2012) PSA/FAPESP Edictal Nov.2012; 10 years agreement ; US$800.000 a.a.

Índice 1- Introdução 2- Desafios de um consórcio de P&D automotivo 3- O consórcio Tribo-Flex 4- Recomendações Finais UNICAMP Seminario 10 anos GEIT Ind /Univ/ - Tomanik Dec/2013 33

Defina objetivos claros e desafiadores; Busque colaborações de longo prazo. Recomendações Finais Produza e compartilhe conhecimento fundamental e aplicado. Lembre-se que isto tem significados diferentes na universidade e a indústria e mesmo dentro de cada setor. Defina projetos com metas e entregas intermediarias. Faça correções de rota quando necessário. Gerencie os projetos com cuidado e profissionalismo. Reuniões e conversas periódicas. Defina claramente responsabilidades e o que é esperado a cada etapa do projeto Assegure-se que o correto entendimento foi atingido pelos diversos parceiros e stake-holders. Ache meios de sobreviver a burocracia para obter recursos (tanto financeiros como materiais e humanos) 34

Simple (tentative) model for P&D consortia Sound management, clear responsibilities Start Progress Output Work hard and early to define clear and objective goals. Build long term, strategic partnerships. Effective communication. Balance market needs from educational roles. Balance fundamental and applied knowledge. Assure that outputs were transferred and recognized by the partners. Built teamwork, mutual trust and commitment Long term strategic partnerships with built-in flexibility. Built teamwork, mutual trust and commitment. Built a shared common vision and strategy from the start Make use of a steering committee. Clear and defined objectives but leave space for adjustments and do not get trapped on technical details. Meet and talk regularly. Get response. Effective communication. Background and perspectives may be different within partners. Built, share the consortium roadmap. Reach a good balance, eventually even de-couple, market needs from the educational roles. Do not get trapped on IP or formal academics. Challenges and Best-Practices on Automotive Industry/University - Tomanik Apr/2013 35

Grato pela atenção. Agradecimentos também aos professores, profissionais da indústria, alunos e órgãos de fomento por tornarem realidade este, e outros, consórcios de P&D. e a Universal Pictures pelas figuras e por fazer nossa vida mais divertida. Eduardo.tomanik@br.mahle.com 36