Proposta da sistematização do projeto de sistemas hidráulicos

Como apresentado no primeiro capítulo, a proposição desta tese é uma nova sistematização para projetar um sistema hidráulico considerando o uso de fluidos biodegradáveis como fluido de potência, a qual é estruturada a partir de um sistema baseado no conhecimento. Além disso, esta sistematização vai ser desenvolvida dentro das fases iniciais do processo de projeto, onde o projetista trabalha com as concepções de projeto.

Para os sistemas hidráulicos, os princípios de solução utilizados para desenvolver as concepções de projeto, na grande maioria das vezes, baseiam-se nos componentes já disponíveis no mercado. A principal função do projetista é selecionar e adequar o arranjo ou leiaute desses componentes dentro do circuito hidráulico, para que os mesmos atendam os novos ou modificados requisitos de projeto e consequentemente as funções do sistema.

A inclusão de uma nova variável ao projeto de sistemas hidráulicos, como a utilização de fluidos biodegradáveis, mostra a necessidade de novos métodos de suporte ao projeto. O gerenciamento do projeto em função dos novos ou modificados requisitos ou especificações de entrada, exige o suporte diferentes campos de conhecimento como tribologia e química.

88 Capítulo 5 – Sistematização do projeto de sistemas hidráulicos – SHBIO

Este novo método ou metodologia tem que possibilitar a integração efetiva das equipes de projeto, unificar informações e proporcionar ao projetista maior segurança na tomada de decisões para poder solucionar a maioria dos problemas que aparecem na implementação do projeto.

Neste contexto da metodologia de projeto, existe uma ampla base bibliográfica e de pesquisa. Nos últimos anos, métodos para projeto de sistemas automáticos ou mecâtronicos, nos quais se inserem os sistemas hidráulicos, têm sido desenvolvidos pelo Laboratório de Sistemas Hi- dráulicos e Pneumáticos (De Negri (1996), Furst (2001), Souto (2005), Matos Filho (2007) e Porciúncula (2009)).

Dentro dos conceitos da engenharia de produto, o Núcleo de De- senvolvimento Integrado de Produtos (NEDIP/EMC/UFSC) tem publi- cado trabalhos sobre metodologias de desenvolvimento de produtos industriais para diferentes áreas de atuação. Romano (2003) apresenta um modelo de referência para o processo de desenvolvimento de produ- tos, que se divide em três macro-fases: Planejamento do projeto, Elabo- ração do projeto do produto e Implementação, sendo estas compostas por fases, conforme apresentado na Figura 32. A macro-fase “Elabora- ção do projeto do produto”, formada pelas fases de projeto informacio- nal, conceitual, preliminar e detalhado, representa o período nas quais as atividades de projeto irão transformar necessidades e idéias em especifi- cações, concepções e modelos detalhados do produto que será produzi- do. A síntese de vários trabalhos resultou no Processo de Desenvolvi- mento Integrado de Produtos (PRODIP) adotado pelo NEDIP e apresen- tado em Back, et al. (2008).

Figura 32. Representação gráfica do modelo do processo de desenvol- vimento integrado de produtos – PRODIP (BACK et al., 2008)

No modelo de referência PRODIP são apresentadas, além das fa- ses do processo de projeto, as entradas e saídas de cada fase do projeto. Para cada fase do projeto, definem-se etapas, subdivididas em tarefas específicas, que convergem para a definição de um sistema que atenda as diretrizes ou especificações iniciais de projeto.

Capítulo 5 – Sistematização do projeto de sistemas hidráulicos – SHBIO 89

De certa forma, a estrutura apresentada propõe atividades (fases) para o processo de projeto com características comuns que representam um conjunto de atividades com objetivos específicos tais como:

 Projeto informacional, com objetivo de estabelecer os requisi- tos de projeto;

 Projeto conceitual, atividade que segue as especificações de projeto e busca uma concepção para obter princípios de solu- ções;

 Projeto preliminar, trabalhos direcionados à configuração do produto, ou seja, dar formas, dimensões;

 Projeto detalhado, atividades de engenharia onde são feitas, análises, seleção, especificação de materiais e processos etc. Estruturação da sistematização de projeto

Especificamente, o projeto conceitual é a fase do processo de pro- jeto que gera, a partir das especificações, uma ou mais concepções para um produto que atenda da melhor maneira possível esta necessidade, sujeita ás limitações de recursos e ás restrições de projeto (FERREIRA, 1997; OGLIARI, 1999). Nessa seção, as especificações de projeto são processadas com base em ferramentas que as transformam em conceitos funcionais do produto.

Neste contexto e em função da não existência de uma metodolo- gia específica para o projeto de sistemas hidráulicos que abarque todas as diretrizes que compõem o sistema, será proposta nesta seção a Siste- matização de Projeto de Sistemas Hidráulicos usando Fluido Biodegra- dável (SHBIO). A SHBIO tem o intuito de sistematizar o processo de projeto de circuitos hidráulicos (campo industrial e móbil) empregando fluido biodegradável e está inserida na fase conceitual e preliminar da metodologia PRODIP.

A SHBIO visa auxiliar o projetista na tomada de decisão, baseado em regras, durante a atividade de avaliação da concepção do sistema. Desta forma, a análise será baseada nos requisitos de projeto e na base de conhecimentos obtida e sintetizada em um SBC.Conforme a Figura 33, a SHBIO envolve quatro fases e tem como resultado final a seleção de um ou vários fluidos biodegradáveis que podem ser usados em fun- ção dos requisitos de entrada solicitados pelo usuário, assim como tam- bém será definido a seleção dos principais componentes do circuito hidráulico. Adicionalmente a estes resultados, serão proporcionadas diretrizes de monitoração do sistema hidráulico.

90 Capítulo 5 – Sistematização do projeto de sistemas hidráulicos – SHBIO

Figura 33. Visão geral da sistematização de projeto proposta para siste- mas hidráulicos (SHBIO)

Capítulo 5 – Sistematização do projeto de sistemas hidráulicos – SHBIO 91

A primeira fase da sistematização é selecionar e/ou especificar o tipo (HEES, HEPG, HEPR ou HETG) de fluido biodegradável a ser utilizado no sistema hidráulico em função de uma serie de requisitos de projeto iniciais.

Em função de um circuito de potência hidráulico padrão para o tipo de aplicação selecionado e tendo em conta as especificações e re- quisitos de projeto que o próprio fluido biodegradável selecionado de- termina, serão selecionados os principais componentes hidráulicos (re- servatório, filtro, bombas, etc) de dito circuito (Fase 2). Seguidamente, na fase 3 são definidas diretrizes para a monitoração da condição do fluido, dos componentes, assim como do próprio sistema em função de tipos de sensores e da demarcação dos pontos de monitoração.

Na fase 4 o resultado final da sistematização (soluções) é apre- sentado em forma de relatório final.