UNIJUÍ - UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E ENGENHARIAS CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
CAROLINE DE OLIVEIRA SCHULTZ
DESENVOLVIMENTO DE UM SIMULADOR DO EQUIPAMENTO PLATAFORMA DE DESCARGA DE GRANÉIS PARA TREINAMENTOS
Panambi - RS 2020
CAROLINE DE OLIVEIRA SCHULTZ
DESENVOLVIMENTO DE UM SIMULADOR DO EQUIPAMENTO PLATAFORMA DE DESCARGA DE GRANÉIS PARA TREINAMENTOS
Trabalho de Conclusão de curso de Engenharia Mecânica da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul - UNIJUÍ, como requisito parcial à obtenção do título de Engenheira Mecânica.
Orientador: Prof. Me. Manfred Litz.
Panambi - RS 2020
AGRADECIMENTOS
Agradeço aos meus pais Sandro A. S. Schultz e Ivanir de O. Schultz, por terem me ensinado os verdadeiros valores da vida, pela paciência e pelo incentivo em todos os momentos.
A minha irmã Valentina, por compreender os momentos que estive ausente e por ser uma das motivações para essa conquista.
Ao meu marido Matheus G. C. Malheiros, por ser suporte em todos os momentos e por todo amor e compreensão durante esses anos acadêmicos.
A minha família e especialmente a minha avó Maria Catarina de Moura por ser meu exemplo de superação e força.
Aos meus amigos Alana e Pablo pela amizade, confiança e incentivo na realização deste trabalho.
Aos meus amigos que a faculdade proporcionou, Niliana, Marco e Bruna, por terem compartilhado dos melhores momentos que a vida acadêmica poderia ter oferecido.
Ao meu orientador Me. Manfred Litz, por todas as suas contribuições ao decorrer do trabalho e pelo tempo desprendido para essa finalidade.
A empresa SAUR Equipamentos S.A., ao coordenador de treinamentos Diego Santos e ao supervisor Udo Wendland pelo fornecimento de dados e materiais que foram fundamentais para o desenvolvimento desde trabalho.
Por fim, à instituição de ensino e todas as pessoas que contribuíram com a graduação e conclusão desse trabalho!
RESUMO
Este trabalho apresenta o estudo dimensional para o desenvolvimento de um simulador do equipamento Plataforma de Descarga de Graneis para treinamento. O referido equipamento é utilizado para a descarga de caminhões graneleiros em moegas, através do basculamento vertical da plataforma. O desenvolvimento de um simulador advém da necessidade de atividades práticas em treinamentos para que seja possível o aluno executar todas as funções em sua plenitude e com segurança, sendo inviável para o centro de treinamento dispor de um equipamento em tamanho real devido ao seu tamanho e investimento. Hoje em dia os treinamentos são ministrados de forma teórica no centro de treinamento, alocados na empresa SAUR Equipamentos S.A., podendo também ser ministrados de forma prática na localidade do cliente sendo esta uma modalidade de treinamento de custo elevado, pois depende de disponibilidade do equipamento e limitação da quantidade de alunos. Neste trabalho utiliza-se uma metodologia de processos de projeto, composta pela análise das necessidades do cliente, do ciclo de vida do produto, busca por princípios de soluções, definições de concepções e desenvolvimento do projeto. Pretende-se com o simulador facilitar a transmissão de conhecimento e habilidades ao aluno afim de um aumento de desempenho no trabalho. Como resultado, é apresentado o projeto dimensional para o simulador, o local de instalação e pesquisa quanto a eficiência do simulador na análise dos alunos do treinamento.
ABSTRACT
This work presents the dimensional study for the development of a simulator of the Bulk Discharge Platform equipment for training. This equipment is used for the unloading of bulk trucks in hoppers, through the vertical tilting of the platform. The development of a simulator comes from the need for practical activities in training so that it is possible for the student to perform all functions in full and safely, being impossible for the training center to have full-size equipment due to its size and investment. Nowadays the trainings are given in a theoretical way in the training center, allocated in the company SAUR Equipamentos SA, and can also be given in a practical way in the client's location, this being a high cost training modality because it depends on equipment availability and limitation the number of students. This work uses a methodology of design processes, composed by the analysis of the customer's needs, the product's life cycle, search for principles of solutions, definitions of conceptions and development of the project. The simulator aims to facilitate the transmission of knowledge and skills to the student in order to increase performance at work. As a result, the dimensional design for the simulator is presented, the location of installation and research regarding the efficiency of the simulator in the analysis of the training students.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Método científico aplicado à simulação. ... 16
Figura 2 – Relação entre custo e qualidade em modelos reduzidos ... 21
Figura 3 – Processo de recebimento de grãos ... 25
Figura 4 – Componentes da Plataforma para Descarga ... 26
Figura 5 – Modelo de escala desenvolvido por Watson... 27
Figura 6 – Modelo de escala desenvolvido por Likert. ... 28
Figura 7 – Diagrama FAST ... 35
Figura 8 – Vista isométrica do simulador ... 43
Figura 9 – Projeto explodido ... 44
Figura 10 – Lista de componentes ... 45
Figura 11 – Vista lateral do simulador ... 45
Figura 12 – Vista frontal do simulador ... 46
Figura 13 – Vista superior da plataforma. ... 46
Figura 14 – Vista lateral da plataforma. ... 47
Figura 15 – Trava traseira em funcionamento. ... 47
Figura 16 – Dimensões trava traseira. ... 48
Figura 17 – Trava chassi em funcionamento. ... 48
Figura 18 – Dimensões trava chassi. ... 49
Figura 19 – Dimensões suporte trava chassi. ... 49
Figura 20 – Identificação da força e distancias. ... 50
Figura 21 – Dimensões do cilindro simples ação. ... 52
Figura 22 – Dimensões do cilindro dupla ação. ... 52
Figura 23 – Dimensões da bancada. ... 53
Figura 24 – Unidade hidráulica existente. ... 53
Figura 25 – Layout atual do Centro de Treinamento. ... 54
Figura 26 – Local de instalação do simulador. ... 55
Figura 27 – Layout proposto para o Centro de Treinamento. ... 55
Figura 28 – Localização da chave fim de curso na trava traseira. ... 56
Figura 29 – Localização da chave fim de curso no cilindro. ... 56
Figura 30 – Localização do sensor capacitivo. ... 57
Figura 31 – Orientação de travamento para operação. ... 58
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Casa da Qualidade ... 32
Tabela 2.1 – Quadro de Identificação do Problema... 33
Tabela 2.2 – Quadro de Identificação do Problema... 334
Tabela 3.1 – Princípios de Soluções ... 36
Tabela 3.2 – Princípios de Soluções ... 367
Tabela 3.3 – Princípios de Soluções ... 368
Tabela 4.1 – Princípio de Soluções ... 39
Tabela 4.2 – Princípio de Soluções ... 40
Tabela 5.1 – Combinações para concepção ... 40
Tabela 5.2 – Combinações para concepção ... 401
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 8 1.1 OBJETIVOS ... 11 1.1.1 Objetivo geral ... 11 1.1.2 Objetivos Específicos ... 11 2 EMBASAMENTO TEÓRICO ... 12 2.1 SIMULAÇÃO ... 12 2.2 TREINAMENTO... 17
2.3 PROTÓTIPOS E MODELOS REDUZIDOS ... 20
2.4 MODELO REDUZIDO ... 20
2.5 SIMILITUDE ... 22
2.6 FATOR ESCALA ... 23
2.7 PLATAFORMA DE DESCARGA DE GRANÉIS ... 25
2.8 MÉTODO PARA AVALIAÇÃO ... 27
2.9 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ESCALA LIKERT ... 28
3 METODOLOGIA... 30
4 DESENVOLVIMENTO ... 31
4.1 CASA DA QUALIDADE PARA SIMULADOR DE TREINAMENTOS ... 31
4.2 QUADRO DE IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA ... 33
4.3 DIAGRAMA FAST ... 34
4.4 BUSCA POR PRINCÍPIOS DE SOLUÇÃO ... 35
4.5 MATRIZ MORFOLÓGICA DE SOLUÇÕES ... 39
4.6 DESCRIÇÃO DAS CONCEPÇÕES ... 41
4.7 AVALIAÇÃO DAS CONCEPÇÕES ... 42
4.8 DETALHAMENTO DO PROJETO ... 43
4.9 LAYOUT DO CENTRO DE TREINAMENTO ... 54
4.10 FUNÇÕES DO SIMULADOR ... 56
4.11 AVALIAÇÃO PÓS TREINAMENTO ... 58
1 INTRODUÇÃO
A área de treinamento dentro das empresas tem se destacado e cada vez mais ganhado visibilidade, sendo seus instrumentos reconhecidos como essenciais e não mais um custo devido a seus benefícios e retorno. Entende-se que o crescimento e sucesso de uma empresa estão diretamente relacionados ao desenvolvimento de seus colaboradores. É através do treinamento que a empresa tem a oportunidade de alinhar com funcionários e clientes seus procedimentos, expor novidades e também demonstrar métodos mais eficientes.
Proporcionando essas atualizações para o funcionário a empresa cria uma gestão sustentável e mais lucrativa. Do ponto de vista do funcionário tal gesto é motivador, uma vez que a partir de sua classificação aumentam as chances de futuras promoções, além de prepará-lo para realizar as atividades com mais qualidade.
Um dos benefícios para a empresa é garantir que o funcionário treinado não faça o uso de técnicas de tentativa e erro, que podem danificar o equipamento gerando custos e perda de tempo. Qualificar e preparar seus profissionais ainda pode ser uma estratégia adotada pela empresa para melhorar seu atendimento ao cliente, pois denota a impressão para o mesmo que a empresa está preocupada em melhor lhe atender e buscar eficiência no trabalho resultando em uma boa imagem da empresa.
É através desse modelo de qualificação que se desenvolve um clima organizacional favorável gerando maiores vantagens competitivas diante de empresas menos estruturadas, favorecendo que melhores e mais qualificados funcionários sintam atração pela empresa assim como novos clientes.
Para treinar pessoas existem vários métodos como rodizio de papeis, coaching executivo, grupos de estudos, online, programas de mentoria, gamificação e simulações de treinamento. Dentre as opções é destaque neste trabalho o uso de simuladores como metodologia de transferência de conhecimento do instrutor e equipamento para o aluno a ser treinado.
A palavra simulador é usada para identificar a tentativa de imitar a vida real através de dispositivos tecnológicos afim de aproximar o aprendiz cada vez mais a uma experiência realista. Devido a esse esforço empregado, esse método vem se tornando confiável devido a sua utilização em várias indústrias ao redor do mundo.
Segundo Machado (2016) sua origem tem início relatado em 1910 com um simulador de voo em que o piloto simulava controle em altitudes de voo. Seu uso foi principalmente difundido com a Primeira Guerra Mundial, onde os pilotos simulavam orientações espaciais.
Com o passar dos tempos e a tecnologia se expandindo, aos simuladores não seria diferente e foi-se empregada mais tecnologia, criando equipamentos cada vez mais complexos. Com base nisso, após a segunda guerra mundial o fabricante Curtins-Wright para a Pan American World Airways desenvolveu o Boeing 377, que não se movia, porém o cockpit foi completamente simulado.
Segundo Faria (1998), primeiro simulador desenvolvido para a aplicação de jogos de empresas foi o Monopologs da Rand Corporation criado em 1955. O Monopologs focava o sistema logístico da Força Aérea Americana. Em 1956, a American Management Association (AMA) desenvolveu aquele que viria a ser o primeiro simulador amplamente conhecido, o Top Management Decision Simulation. Com o passar dos anos a utilização dos simuladores se intensificou devido ao baixo custo dos equipamentos, rapidez de processo e a simplicidade das ferramentas para o desenvolvimento. Foi devido a sua redução de riscos e de custos que seu uso se disseminou no mercado e perdura até hoje. Atualmente o mesmo é utilizado por empresas de diversos segmentos como indústrias aeroespaciais, linhas agrícolas, de mineração, indústrias de óleo e gás, operações portuárias e etc. Não se limitando na área da produção os simuladores também se fazem presentes nos ramos comerciais e da saúde.
A empresa que investe nesse recurso tecnológico entende que é necessário planejamento, realização de testes e execução de atividades, e que cada ação aconteça em um ambiente mais próximo do real para que diminua o tempo de operação, a redução de consumo/gastos e a diminuição de falhas.
Tal ferramenta não precisa ser destinada apenas para o uso de colaboradores, sendo de total valor a se agregar aos clientes. Para os estes suas vantagens se relacionam com as perspectivas da empresa para com o atendimento de um funcionário bem qualificado diminuindo as demandas com suporte técnico e falhas humanas, redução de gargalos que antes tentava-se contornar através de aulas presenciais ou de manuais complexos.
Empresas como a Volvo Construction Equipament Latin America utilizam-se de simuladores para desenvolver e treinar operadores iniciantes ou para melhorar o desempenho de profissionais que estão no comando de caminhões articulados, de carregadeiras ou de escavadeiras (Patzsch, 2012). Esses simuladores são constituídos por cenário e comandos idênticos ao de um equipamento em tamanho real, e possibilita aos usuários aprender desde os comandos básicos até operações que normalmente iriam o expor a riscos por serem situações perigosas.
A pesquisa ao qual se refere este trabalho foi desenvolvida na empresa SAUR Equipamentos S.A. onde um dos carros chefes de comercialização da empresa diante de toda sua variedade de equipamentos é a Plataforma de Descarga de Granéis. O produto começou a ser desenvolvido e comercializado no início da década de 1970, após Sr. Ernesto Saur adquirir o projeto na Alemanha, que era voltado para a descarga de modo lateral dos caminhões.
Tal projeto é uma grande evolução para a forma de descarga da época que até então era realizada de forma manual. Em 1989 a empresa inicia a fabricação das primeiras plataformas para descarga traseira, conceito utilizado até as fabricações atuais, hoje com modelos para descarga de caminhões de até 30 metros de comprimento, com equipamentos comercializados em 34 países.
Para uma empresa com muitos equipamentos comercializados e sendo eles produtos finais, diretamente utilizados pelo cliente consumidor a SAUR Equipamentos cria em 2016 o setor de Treinamento e Publicações Técnicas, voltado para a melhoria contínua e alinhamento dos valores e expectativas da empresa para com seus clientes e colaboradores. O centro de treinamentos da empresa hoje é composto por materiais didáticos, dispositivos audiovisuais e com simuladores para equipamentos da divisão industrial que se faz de grande valia para o aprendizado dos alunos.
No segmento agrícola, devido às dimensões elevadas dos seus produtos, o centro de treinamento não dispõe de equipamentos reais para demonstrações, sendo sua a transferência de conhecimentos por meios teóricos. A procura desde então por treinamentos de boas práticas de operação e manutenção tem crescido ano após ano, sendo no ano de 2018 o total de 245 pessoas treinadas e no ano de 2019 o total de 276 pessoas.
Toda essa demanda quem vem crescendo através dos anos e a dificuldade em explorar todas as funcionalidades do produto através da teoria, faz com que se tenha a necessidade de evolução sendo o método de simulação uma das melhores opções atualmente.
A estrutura do trabalho esta distribuída da seguinte forma: primeiramente é apresentado o embasamento teórico, metodologia de processos de projeto, composta pela análise das necessidades do cliente, do ciclo de vida do produto, busca por princípios de soluções, definições de concepções, desenvolvimento do projeto através da ferramenta computacional de CAD (Computer Aided Design) SolidWorks e o modelo de pesquisa de satisfação.
1.1 OBJETIVOS
Os objetivos são divididos em geral e especifico.
1.1.1 Objetivo geral
O objetivo geral deste trabalho é fazer um estudo dimensional para desenvolvimento de um simulador do equipamento Plataforma de Descarga, para fins didáticos de operação e manutenção na área de Treinamentos na empresa SAUR Equipamentos S.A.
1.1.2 Objetivos Específicos
Os objetivos específicos são:
• Desenvolver um planejamento de trabalho;
• Desenvolver um simulador que contemple as funcionalidades do equipamento original;
• Desenvolver uma pesquisa de satisfação posterior ao uso do simulador em treinamentos.
2 EMBASAMENTO TEÓRICO
Neste capitulo, é apresentada a base teórica do trabalho, que inicia com as definições de simulação contextualizando com sua importância para treinamentos, após são explanados os métodos que podem ser utilizados no desenvolvimento do simulador, como a utilização de protótipo, modelos reduzidos, similitude e fator de escala.
Ao final está a finalidade do equipamento com suas funções e o método de avaliação adotado.
2.1 SIMULAÇÃO
Segundo o dicionário Aurélio (2002, p.676) a simulação é a técnica de estudar o comportamento e reações de determinados sistemas através de modelos. Pode-se utilizar como exemplo de simulação, o usado na indústria aeronáutica, onde a aerodinâmica dos aviões em projeto é testada em túneis de vento através de pequenas maquetes de avião.
Outro aspecto é que com a ascensão da economia mundial sempre constante, com ela vem o aumento da competição, como esses níveis de competitividade aumentam a forma de enfrentar novos concorrentes que disputam o mesmo segmento de mercado, os mesmo são obrigados a aumentarem a qualidade de seus produtos ao mesmo tempo em que seus preços devem ser cada vez menores. Para isso, a simulação é uma ferramenta muito utilizada para alcançar esses objetivos, pois trás uma série de benefícios como, por exemplo: Permite que o projeto do produto e/ou o projeto do processo de produção sejam estudados a um nível bastante detalhado, pois na execução da simulação o ritmo do tempo pode ser alterado - acelerado ou desacelerado (AKBAY, 1996).
A simulação é utilizada em casos em que é muito caro ou difícil o experimento na situação real, permitindo variar paramentos críticos e assim conhecer as combinações com melhores resultados. Dessa forma pode-se analisar o efeito de mudanças sem correr risco da construção de um sistema real de forma errada (MUROLO et al., 2009).
A simulação aparece como uma poderosa ferramenta, que vem sendo utilizada com sucesso, na resolução ou tomada de decisões dos mais diversos problemas operacionais (SOUZA et al., 1994). Portanto a simulação é uma poderosa ferramenta para a tomada de decisões, minimizando o risco destas decisões (BANKS, 2000; PEREIRA, 2000). Sendo ela uma técnica usada tanto para projetar e avaliar a implantação de novos sistemas, como para fazer a reconfiguração física ou mudanças no controle de operação de sistemas já existentes. As aplicações da simulação têm crescido em todas as áreas, auxiliando os gestores na tomada de decisão de problemas complexos e possibilitando um melhor conhecimento dos processos dentro das organizações (SAKURADA; MIYAKE, 2009).
Com a maior competitividade nos sistemas produtivos, é necessário que se façam estudos de técnicas e teorias que aumentem a produtividade. Com o desenvolvimento de novos produtos, equipamentos e sistemas, muitos profissionais encontram dificuldades de obtenção de informações que possam servi-lhes de embasamento para a tomada de decisão (PACHECO; ARAÚJO, 2005).
Segundo Freitas Filho (2008) a técnica da simulação vem sendo cada vez mais aceita e empregada como uma forma que permite aos analistas dos mais diversos segmentos verificarem ou encaminharem soluções, com a profundidade desejada. Normalmente os modelos de simulação são do tipo entrada-saída, ou seja, são modelos interativos nos quais se fornecem dados de entrada. Segundo o mesmo autor, com o propósito de entender o comportamento do sistema real e avaliar estratégias para sua operação, a simulação permite projetar um modelo e conduzir cenários com este modelo.
Conforme Prado (2010), ao ser efetuado estudos de planejamento, é comum encontrarmos com problemas de dimensionamento ou fluxo no qual a resolução é visivelmente complexa. Geralmente queremos saber qual a quantidade correta de recursos, qual melhor leiaute, qual o melhor roteiro de fluxo, a melhor mudança ou redimensionamento, ou seja, desejamos ter um funcionamento eficiente ou otimizado.
Na execução de projetos geralmente envolve alguma tomada de decisão antes da criação do projeto final. Para aumentar a confiança e diminuir riscos na implantação de um projeto, muitos projetistas buscam através da
simulação, meios para visualizar como o processo iria funcionar na prática. De algumas formas, a simulação é uma das abordagens mais importantes para a tomada de decisão e redução de riscos (SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2009).
Gavira (2003) avaliando passos sugeridos por diferentes autores no desenvolvimento de um estudo de simulação verificou que as etapas para a construção do modelo sugeridas por Law e Kelton (2000) são as mais eficientes, as quais são:
1. Formulação do problema e planejamento dos estudos; 2. Coleta de dados e definição do modelo;
3. Validação do modelo conceitual; 4. Desenvolvimento e verificação; 5. Realização de testes de execuções; 6. Validação do modelo;
7. Projeto dos experimentos;
8. Realização das execuções de simulação; 9. Análise de resultados e documentação; 10. Implementação.
A realização da simulação de um sistema real é de grande importância porque permite a aceleração do funcionamento do sistema, possibilita prever os erros e acidentes que podem ocorrer no sistema real além de poupar recursos econômicos, pois dispensa a construção de protótipos para testes. A simulação pode ser útil em qualquer sistema de manufatura, desde a fase de análise do problema e definição de requisitos, até as fases de projeto, implementação e operação de qualquer processo (LOBÃO; PORTO, 1999).
Segundo Prado (2010), diversas aplicações da simulação de sistemas podem ser relacionadas com diferentes áreas da Engenharia, desde linhas de produção até processamento de dados.
Alterações no sistema podem ser inicialmente simuladas para se prever as consequências no mundo real. Assim, a Simulação pode ser usada tanto como uma ferramenta de análise para prever o efeito de mudanças em
sistemas já existentes, quanto como uma ferramenta para prever a desempenho de novos sistemas sobre as mais variadas circunstâncias (SANTOS 1999).
Para Santos (1999), as principais vantagens da simulação são:
• Estudar procedimentos operacionais, fluxo de informação e etc., sem alterar o mundo real;
• Fazer teste de equipamentos, layouts e sistemas de transporte sem necessidade da aquisição;
• Testar como e porque certos fenômenos ocorrem visando verificar sua praticabilidade;
• O tempo pode ser alterado permitindo acelerar ou retardar o fenômeno sob investigação;
• Pode-se entender melhor sob a interação das variáveis do sistema.
São diversas as áreas de aplicação da simulação. HARRELL et al. (2000), LOBÃO (2000), BANKS et al. (1996) e LAW e KELTON (1986) destacam os sistemas computacionais e de telecomunicações, fabricação, negócios, logística, militar, treinamento, científica, econômica e serviços.
Assim, quando necessita-se de informações a respeito de sistemas ainda não implementados ou sobre futuras modificações em modelos já em operação, a simulação é provavelmente na maioria dos casos a alternativa que apresenta a melhor relação custo/benefício para obtenção de tais informações.
Por isso, o grau de complexidade do processo não deve ser subestimado, e vários autores (BANKS E NORMAN, 1996; Lobão, 1995; Harrel et al., 1992; Schriber, 1991; e Ingels, 1985) colocam a sistematização como uma maneira de otimizar o desenvolvimento do processo.
A simulação também pode ser utilizada para a aquisição, organização e construção do conhecimento e da visão sistêmica. Favorecendo a educação, o treinamento das pessoas e sua adaptação às rápidas mudanças da sociedade. Além disso, estimula a análise crítica de dados, a formulação de perguntas e a descoberta de respostas, entre outros (GAVIRA; MOCCELLIN, 2003).
Sendo assim toda simulação requer a construção de um modelo com o qual serão feitos os experimentos. Através de estudos de simulação, Lobão e Porto (1999) dizem que podem-se realizar inferências sobre atividades nos sistemas de manufatura, tais como: identificação de problemas, da utilização da capacidade instalada, níveis de inventário, comparação com o desempenho de outros sistemas, refinamento de projeto, alternativas de sequenciamento, treinamento de empregados entre outras.
O processo de simulação segue o método científico, ou seja, formula as hipóteses, prepara o experimento, testa as hipóteses através do experimento e valida as hipóteses através dos resultados obtidos. Este processo na simulação é mostrado na Figura 1.
Figura 1 – Método científico aplicado à simulação.
Fonte: Harrel (2000).
A simulação não é uma ferramenta que substitui o trabalho de interpretação humana, mas sim uma ferramenta capaz de fornecer resultados para análises mais
elaboradas a respeito da dinâmica do sistema, permitindo desta maneira uma interpretação mais profunda e abrangente do sistema estudado.
2.2 TREINAMENTO
Treinamento pode ser definido como a transmissão sistemática de conhecimentos, habilidades, atitudes, regras e conceitos que levam a um aumento do desempenho no trabalho, segundo Goldstein (1993). Freitas & Brandão (2006) e Pilati & Abbad (2004) ampliam o conceito de treinamento, definindo-o como uma ação tecnológica controlada pela organização, composta de partes coordenadas entre si, inseridas no contexto organizacional, fundamentada em conhecimentos advindos de diversas áreas. Sua finalidade é promover a melhoria de desempenho, capacitar o profissional para o uso de novas tecnologias e prepará-lo para novas funções.
Por isso o investimento constante em treinamento e desenvolvimento torna-se necessário, visto que o mesmo “é importante para organização manter e/ou ampliar sua vantagem competitiva” (FROEHLICH; SCHERER, 2013 p. 138). Muitas empresas já reconhecem a importância das ações de treinamento e desenvolvimento, e por isso já contemplam em seu planejamento estratégico a intenção de investir em práticas voltadas a treinar e desenvolver seus colaboradores (TACHIZAWA; FERREIRA; FORTUNA, 2006).
Wima (2013), salienta que uma organização que possui colaboradores desenvolvidos e treinados demonstra um ambiente organizacional pronto para enfrentar a competição do mercado. Neste sentido, não basta apenas contratar as pessoas certas é preciso treiná-las constantemente (MAIER et al, 2014), o que torna relevante estudar como este processo vem sendo conduzido em uma organização para que ela atinja seus objetivos.
Uma melhor compreensão e entendimento dos termos “treinamento” e “desenvolvimento”, Teófilo et al (2013) nos diz que a diferenciação entre treinamento e desenvolvimento é defendida por diversos autores que relacionam treinamento com a busca de resultados imediatos, por meio do treinamento curto, rápido e eficaz em suas atividades, e desenvolvimento como tendo um caráter de ações mais voltadas para um desempenho futuro. Lacombe e Heilborn (2008), por exemplo,
denotam um caráter mais informal ao treinamento, ou seja, para eles toda vez que se dá uma orientação ou discute um procedimento, o mesmo está sendo treinado, já que treinamento é qualquer atividade capaz de tornar a pessoa apta a exercer sua função.
Para Tonet et al (2012), o treinamento relaciona-se a uma atividade voltada ao presente, que visa suprir lacunas de aprendizagens relacionadas com o trabalho que o indivíduo realiza ou com atualizações exigidas para que o desempenho se mantenha adequado. Quanto ao conceito de desenvolvimento, também existe uma série de descrições na literatura. Para Vargas e Abbad (2006), as ações de desenvolvimento são um apoio oferecido pela empresa que visa o crescimento pessoal do empregado.
Tachizawa, Ferreira e Fortuna (2006) consideram desenvolvimento como um conjunto de atividades e processos que visa à aquisição de novas habilidades e novos conhecimentos e a modificação de comportamentos e atitudes.
Por fim, cabe ressaltar que embora havendo uma distinção entre os conceitos de treinamento e desenvolvimento, um não sobrepõe ao outro em nível de importância, pelo contrário, eles se complementam e contribuem preparando o colaborador para que o mesmo possa melhorar seus resultados, aumentando sua produtividade, melhorando sua qualificação e competitividade e consequentemente contribuindo para o sucesso da organização (TEÓFILO, et al 2013).
Sendo assim, a importância do treinamento e do desenvolvimento para o crescimento organizacional reside no desenvolvimento da força de trabalho, no aumento da capacidade produtiva das pessoas e na promoção de um ambiente inovador, que contribui para a competitividade da organização em um cenário cada vez mais globalizado. E planejamento é sem dúvida um dos principais fatores que interfere no sucesso das ações em treinamento e desenvolvimento. Segundo Graceffi (2013), um bom planejamento em treinamento e desenvolvimento leva em consideração o conhecimento de quais as competências são estrategicamente importantes para a empresa, quais competências já estão disponíveis e quais competências precisam ser adquiridas.
No entanto, “para garantir que os programas de treinamento das empresas desenvolvam as competências essenciais, a ISO – International Standardization Organization em 1999, elaborou a norma NBR ISO 10015:2001 (GALVÃO et al., 2011, p. 117).
De acordo com a ABNT (2010), a NBR ISO 10015:2001 serve para apoiar as organizações em seus processos de identificar e analisar as necessidades de treinamento, assim como planejar, executar e avaliar seus resultados. O objetivo desta norma é tornar os treinamentos nas organizações um investimento mais eficiente e eficaz. Galvão et al.(2011) defendem a utilização da NBR ISO 10015:2001 pelas organizações por acreditarem que a mesma contribui para o aumento da competitividade das empresas.
Para Noe (2015), o processo de elaboração de treinamentos deve ser sistemático, porém flexível o suficiente para se adaptar às necessidades específicas do negócio. Diante disto apresenta sete passos para o desenvolvimento de programas de treinamento, os quais seguem os princípios do Instructional System Design (ISD):
1. Conduzir uma avaliação de necessidades;
2. Garantir o preparo dos funcionários para o treinamento; 3. Criar um ambiente de aprendizado;
4. Garantir a transferência do treinamento; 5. Desenvolver um plano de avaliação; 6. Selecionar um método de treinamento; 7. Monitorar e avaliar o programa.
Autores como Tachizawa, Ferreira e Fortuna (2006), Mansilha (2009) e Meneses, Zerbini e Abbad (2011), utilizam uma classificação que se diferencia da utilizada por Noe (2015) em relação à nomenclatura das etapas, no entanto, ambas abordam os mesmos aspectos, sendo que este modelo se divide em:
1. Levantamento das necessidades de treinamento;
2. Planejamento das ações de treinamento e desenvolvimento; 3. Execução das ações de treinamento e desenvolvimento; 4. Avaliação das ações de treinamento e desenvolvimento.
Percebe-se que, as etapas apresentadas pelos autores possuem relação com a abordagem da NBR ISO 10015:2001, no entanto a ISO 10015:2001 é
uma norma de Gestão da Qualidade, o que confere um peso maior em termos de gestão, pois a “[...] partir do momento que se “decide” implantar a norma 10015, todos os gestores e funcionários da empresa passam a vê-la como uma “lei” “[...]” (GALVÃO et al 2011, p. 118).
2.3 PROTÓTIPOS E MODELOS REDUZIDOS
A palavra protótipo é derivada do grego, onde (Protós) significa primeiro e (Typos) significa tipo; mas uma tradução mais correta seria: primeiro modelo, que está em fase de testes, estudo ou planejamento. É algo ou produto que está em fase de testes para aprimorar o que já foi feito e também o que vai ser produzido segundo Grando (2013).
Um protótipo é uma amostra de início ou modelo construído para testar um conceito, produto ou processo, algo para se replicar e aprender com ele. É um termo usado em uma variedade de contextos. As vantagens apresentadas na utilização de protótipos representam a possibilidade da realização de testes quanto a sua produtividade, comportamento e rentabilidade. Mas para isso, o custo para que seja realizado o experimento é alto, por necessitar ser construído, o que pode dificultar sua otimização, pois qualquer alteração que o projeto necessitar para seu melhor desempenho, pode envolver um custo elevado de mão de obra, material e tempo, além de não garantir que se tenha o resultado esperado.
As necessidades e problemas a serem resolvidos podem ser de diversos tipos de negócios e os recursos disponíveis para o desenvolvimento de soluções também podem variar. Devido a essas variações é que em cada caso o protótipo deve ser avaliado para decidir qual o tipo será usado.
2.4 MODELO REDUZIDO
O uso de modelos reduzidos para realização de experimentos apresenta várias vantagens, como por exemplo: o baixo custo de material, mão de obra e material envolvido. O que possibilita a otimização do produto, uma vez que quaisquer alterações para melhorar o desempenho do projeto podem ser realizadas com maior facilidade e menor custo. Com essas vantagens os ensaios utilizando
modelos reduzidos proporcionam ainda mais segurança na construção de protótipos para avaliação de desempenho e operação.
Com o desenvolvimento da teoria da Similitude a partir da metade do século XIX, os modelos em escala para o estudo do comportamento de fenômenos físicos se ampliaram. Este desenvolvimento ocorreu principalmente para compreender o comportamento dos fenômenos físicos e tecnológicos na indústria aeronáutica e naval.
Um fator importante na confecção de modelos reduzidos é a relação entre o custo e a exatidão ou qualidade. Como o custo aumenta com a exigência da exatidão do modelo, é necessário estabelecer o padrão que atenda aos objetivos propostos. O gráfico abaixo representa esta relação (KÖLTZSCH e WALDEN, 1990).
Figura 2 – Relação entre custo e qualidade em modelos reduzidos
Fonte: KÖLTZSCH e WALDEN (1990).
A qualidade está diretamente relacionada com o nível de detalhamento e dos materiais empregados na confecção do modelo. Quanto mais exata for a reprodução dos detalhes geométricos e das propriedades termo físicas dos materiais do protótipo, maior será a similitude de comportamento estre eles (KÖLTZSCH e WALDEN, 1990).
2.5 SIMILITUDE
A teoria de similitude determina as relações necessárias para que as condições de um fenômeno físico possam ser notadas pela observação de um modelo em escala. Estas observações dos modelos, genericamente possuem duas características, qualitativas e quantitativas. Onde o aspecto das observações com características qualitativas serve para identificar as características de comportamento do modelo para que o fenômeno possa ser descrito com precisão ou, pelo menos, ser distinguido de qualquer outro fenômeno, já a observação quantitativa do fenômeno, indica a extensão ou grau de ocorrência de grandezas.
Segundo Murphy (1950), as características qualitativas das observações são descritas em termos de operações padronizadas que identificam classes de quantidades. Como exemplo tem-se, o comprimento (L), força (F) ou tempo (T). Estas características qualitativas são chamadas de dimensões da quantidade observada.
Sendo assim, a descrição de característica quantitativa envolve tanto um número quanto um padrão de comparação. Estes padrões de comparação, m, kg ou s, são estabelecidos arbitrariamente, e chamados de unidades. A velocidade, por exemplo, é expressa nas dimensões da equação (1) e em unidades é expressa por km/hora ou em m/segundos, por exemplo.
(L ∙ T−1) (1)
Levando em conta as características descritas acima, para descrever similitude é necessário que ambos os sistemas (protótipo físico e modelo) se comportem qualitativamente de forma similar e que a relação estabelecida entre eles sejam uma relação quantitativa. Na engenharia moderna a teoria da similitude é uma técnica bastante utilizada no projeto de máquinas e estruturas de grande porte, mas também pode ser aplicada para a modelagem de processos, neste caso, no processo de simulação da Plataforma de Descarga para Graneis. A ideia da similitude é a de que, o comportamento de um sistema é idêntico ao de um modelo em escala real, reduzida ou ampliada, contendo as mesmas características.
Em muitos problemas de engenharia, a aplicação direta das leis conhecidas com base no equilíbrio ou outra condição de estado dá uma solução simples e conveniente. Porém já para outros problemas, o número de variáveis ou a complexidade da situação faz com que a aplicação dos procedimentos analíticos seja extensa demais tornando uma solução matematicamente inviável. Segundo Benmayor (2000), para muitos casos uma expressão geral não é necessária, tudo o que o engenheiro precisa para o desenho é de uma indicação da relação entre as variáveis para uma concepção especifica, assim um modelo pode produzir o resultado desejado rapidamente e de forma barata.
O autor Murphy (1950) define um modelo como sendo um artifício/instrumento que, quando ligado a um sistema físico, tem as observações sobre o modelo utilizadas para prever com precisão o desempenho do sistema físico no que se deseja analisar. O autor chama de protótipo o sistema físico para os quais as previsões são feitas.
É possível construir um modelo de tamanho real e com os dados obtidos podem-se fazer melhorias ou outras modificações no modelo. No entanto na prática a maioria dos modelos utiliza escalas menores do que o modelo real, para isto existe algumas regras que garantem que os resultados do modelo sejam equivalentes ao sistema real. Essas regras estão agrupadas sob a teoria de similitude, uma delas é o fator de escala. A similitude entre dois processos físicos é assegurada quando os fatores de escala são definidos. Estes fatores correlacionam os respectivos processos de interesse. Como já foi visto em textos anteriores, para que exista similitude física entre um modelo e um protótipo é necessário que as grandezas físicas correspondentes apresentem similitude geométrica, cinemática e dinâmica. Para este trabalho a similitude geométrica e cinemática entre protótipo e modelo será aplicada para simulações de treinamento do equipamento Plataforma de Descarga de Granéis.
2.6 FATOR ESCALA
A concepção de um protótipo deve ser acompanhada atentamente para assim poder determinar as condições em que este é testado. Segundo Jentzsch (2002), embora a geometria do modelo possa ser aumentada através de um fator de
escala, deve-se atentar também para outros parâmetros que são influenciados conforme esta escala é alterada, tais parâmetros como pressão, força ou velocidade estes também sofrem influência do uso do fator de escala geométrica.
A principal função do fator de escala é a determinação de relações constantes necessários para estabelecer a similaridade entre dois processos ou sistemas físicos. Para o estabelecimento das condições de operação é necessário observar que as unidades de comprimento devem ser satisfeitas para atender o critério de similitude.
Obedecendo as restrições da teoria de similitude, pode-se então encontrar a relação entre dimensões lineares homologa que têm a mesma posição relativa entre o modelo e o protótipo, esta é definida pela equação (2), para um determinado comprimento.
λ = LP
LM (2)
A variável LM corresponde ao comprimento necessário do segmento do modelo para assegurar a similitude geométrica e a variável LP corresponde à medida de comprimento do protótipo e ainda se tem a variável λ que representa o fator de escala geométrico.
Da mesma forma da equação (2), pode-se chegar à relação de escala entre a área do modelo e do protótipo, descrito na equação (3), isto para um fator de escala que deve ser mantido constante.
AP AM= L2 P L2 M (3)
Da equação (2), tem-se que LP = LM∙ λ , fazendo esta substituição na equação (4), tem-se o fator de escala geométrica para relação da escala entre área do protótipo e do modelo. AP AM = (LM∙λ)2 L2 M = (L2M∙λ2) L2 M = λ 2 (4)
Onde AP corresponde à área do protótipo AM e representa a área do modelo. Com o mesmo procedimento pode-se ainda identificar a relação de escala entre dois volumes, conforme mostra equação (5).
VVP M = λ
3 (5)
Onde VP é o volume do protótipo e VM retrata-se do volume do modelo. Através da equação (5) pode-se notar que o volume do modelo deverá ser sempre λ3 vezes menor ou maior que o volume do protótipo.
O fator de escala 𝜆 pode ser aplicado em todas as grandezas básicas de um sistema de medidas. Levando em consideração o embasamento das Eq. (2) à (5), verifica-se que é possível determinar fatores de escala, a partir da correlação das diversas grandezas físicas entre modelo e protótipo.
2.7 PLATAFORMA DE DESCARGA DE GRANÉIS
A Plataforma para Descarga de Granéis SAUR é um equipamento destinado à descarga de granéis, podendo descarregar caminhões toco, truck, bitruck, carretas, bitrens, rodotrens, carretas agrícolas, etc. conforme modelo e seus itens de segurança. Consiste em bascular a carga até o ângulo necessário para que a mesma seja totalmente descarregada. A figura 3 ilustra o processo.
Figura 3 – Processo de recebimento de grãos
Antes das plataformas, esse trabalho era feito manualmente, com auxílio de rodos e, portanto, a chegada dessa tecnologia agilizou o processo de recebimento de grãos.
Para que esse processo ocorra, são utilizados vários equipamentos e dispositivos, a fim de que o conjunto mecânico seja elevado e o produto escoe, das caçambas para dentro das moegas. A figura 4 mostra uma foto com detalhes de cada um dos itens que compõem esse equipamento.
Figura 4 – Componentes da Plataforma para Descarga
Fonte: SAUR (2019).
1. Unidade Hidráulica: Essa parte do equipamento é responsável pelo seu comando. Há um bloco de válvulas hidráulicas que fazem a operação dos cilindros hidráulicos, com seus devidos intertravamentos, garantindo a segurança da descarga. Além disso, fornece a pressão hidráulica e vazão de fluído hidráulico, 140 bar e 190 lpm, respectivamente, de modo que os cilindros tenham força necessária para elevar todo o conjunto, mais a carga.
2. Cilindros Hidráulicos: São responsáveis por fazer a elevação da plataforma. São utilizados 2 cilindros para distribuição da força necessária para elevação. Esses cilindros são dimensionados para suportar o peso de toda a estrutura, mais o peso do caminhão carregado.
3. Plataforma – É a parte em que o caminhão fica posicionado e também responsável por conduzir o produto para dentro da moega, fazendo algo semelhante a uma calha. Essa estrutura necessita ser forte de forma suficiente para suportar a
1
2 3
carga máxima para qual foi dimensionada. É na plataforma que os cilindros são acoplados a um ponto de giro, sendo que a parte que fica fixa ao piso também possui um ponto de giro, possibilitando o basculamento.
Esse conjunto é capaz de elevar caminhões com um peso bruto total de até 90 toneladas. A plataforma tem modelos de até 30 metros, visto que o peso da plataforma pode atingir mais de 20 toneladas. Todo esse conjunto necessita de robustez e segurança para realizar quase 100 ciclos de descarga por dia, em períodos de safra.
2.8 MÉTODO PARA AVALIAÇÃO
A história da construção de escalas de mensuração tem como trabalho seminal o estudo de Rensis Likert, publicado em 1932. No entanto, anteriormente a esta data já se realizavam avaliações subjetivas com o uso de escalas, as quais eram mais sensíveis do que as utilizadas atualmente. Cummins e Gullone (2000) destacam a introdução do Graphic rating method, por Freyd, em 1923, utilizando uma escala no formato de 10 pontos ou de 100 pontos. A explicação para o uso destas escalas estava na facilidade de compreender o sistema de numeração de 0 a 10. O Graphic rating method deveria ser utilizado em conjunto com entrevistas, e o respondente deveria marcar um ponto apropriado em uma linha horizontal pontilhada. Poucos anos depois, Watson (1930) publicou uma escala de mensuração de felicidade, na qual o respondente marcaria um ponto em qualquer lugar na linha horizontal. Para análise dos dados, o autor recomendava a utilização de escores de 0 a 100, e a sua escala apresentava o formato conforme a Figura (5).
Figura 5 – Modelo de escala desenvolvido por Watson.
Fonte: Watson (1930).
Com base nestes formatos iniciais, em 1932, Likert desenvolveu sua forma de escala, conforme a Figura (6).
Figura 6 – Modelo de escala desenvolvido por Likert.
Fonte: Likert (1932).
Baseado nos modelos anteriores, Likert (1932) reduziu o número efetivo de pontos de escolha, preservando o sistema de medida contínuo. Na escala de Likert, os respondentes escolheriam somente um dos pontos fixos estipulados na linha, em um sistema de cinco categorias de resposta (pontos), partindo de “aprovo fortemente” até “desaprovo fortemente”. A escala de Likert (1932) também introduzia o caráter bidimensional da escala e com um ponto neutro no meio da escala. Desde a publicação de sua obra, a escala formulada por Likert tem se tornado popular. As razões para isto incluem o tipo de psicometria utilizada na investigação, à dificuldade de generalizações com o uso de grande número de opções de marcação e a natureza complexa de escalas alternativas (Cummins; Gullone, 2000).
O trabalho de Likert (1932) deixava claro que sua escala centrava-se na utilização de cinco pontos, e não mencionava o uso de categorias de respostas alternativas na escala a ser utilizada. Embora o uso de escalas com outro número de itens, diferente de cinco, represente uma escala de classificação, quando esta não contiver cinco opções de resposta, não se configura uma escala Likert, mas sim do “tipo Likert”. No entanto, como Clason e Dormody (1994) ressaltam, muitos estudos têm usado diversas opções, paralelas à escala tradicional de cinco pontos, obtendo resultados satisfatórios. Neste caso, a escala se configura como do tipo Likert.
2.9 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ESCALA LIKERT
Os pontos positivos segundo (Frankenthal, 2017) em se adotar a escala Likert são a facilidade de o pesquisador construí-la e do pesquisado manuseá-la, uma vez que existem várias possibilidades de respostas às perguntas. Dessa maneira, diferentes sentimentos podem ser transmitidos. Outra vantagem é a sua alta adesão no meio digital. Por ser extremamente visual, a pessoa entrevistada
compreende rapidamente a lógica da escala e facilmente pode comparar os itens preenchidos, modificando-os de acordo com a sua vontade.
Os aspectos inconvenientes são a dificuldade da empresa em trabalhar com itens neutros, como “indiferente”. Nesse caso, a resposta oferece poucas informações aplicáveis de maneira prática. Além disso, os indivíduos que preenchem o questionário possuem uma tendência em facilmente concordar com as declarações, sem, muitas vezes, analisarem os seus sentimentos em relação à questão. Pode existir uma espécie de automatismo e impulsividade na resposta.
O número de pontos da escala também pode trazer problemas. Menos pontos parecem tornar as respostas fáceis – ou seja, mais seguras para os respondentes. Já com o aumento do número de pontos ganha-se em consistência psicométrica, mas perde-se em segurança já que as pessoas têm mais dificuldade em escolher o número que melhor traduz sua opinião a respeito de determinada afirmação.
3 METODOLOGIA
Para o desenvolvimento deste projeto, serão levadas em consideração e orientação, as ferramentas de processos de projetos. O planejamento segue as atividades conforme a ordem a seguir:
1. Identificação dos desejos do cliente (Casa da Qualidade); 2. Análise do ciclo de vida do produto (QIP);
3. Análise e concepção de uma estrutura de funções (FAST);
4. Busca por princípios de soluções e sua organização na matriz morfológica;
5. Geração de concepções para solução do problema; 6. Avaliação e escolha da melhor concepção;
7. Desenvolvimento do projeto utilizando o software Solidworks; 8. Apresentação do projeto.
9. Avaliação para o simulador.
A metodologia prevista terá como base o desenvolvimento e dimensionamento do projeto e elaboração de pesquisa de satisfação após o treinamento utilizando o simulador.
4 DESENVOLVIMENTO
Nesta seção fez-se a aplicação dos conceitos explanados, para definir os critérios do projeto. Posteriormente, fez-se o dimensionamento e apresentação do projeto e a avaliação a ser aplicada.
4.1 CASA DA QUALIDADE PARA SIMULADOR DE TREINAMENTOS
Segundo Valdiero (1997) a Casa da Qualidade é uma metodologia estruturada para a organização de informações do consumidor, relacioná-los com características de engenharia, encontrar soluções de compromisso e avaliar as características potenciais do produto com relação aos produtos concorrentes.
Os projetistas definem as variáveis do projeto, ou melhor, as características da engenharia que são quantidades mensuráveis, que se pode controlar. Para melhor entendimento a Casa da Qualidade é dividida em cinco partes: atributos do consumidor (CA), características de engenharia (EC), corpo (relação entre CA com EC), telhado (relação entre EC’s) e informações complementares (mercados e objetivos).
Foi desenvolvida a ferramenta de acordo com a avaliação de necessidades do cliente e as características de Engenharia conforme análise da Tabela 1 para melhor desempenho do projeto.
Tabela 1 – Casa da Qualidade
Fonte: Autor (2020).
Conforme demarcações podemos perceber que as prioridades para o treinamento são “Facilidade de entendimento de operação” e “Controle e funções iguais ao da Plataforma de Descarga”, itens coerentes com a finalidade do simulador. Quanto as características de engenharia o maior peso fica em definir o “Dimensionamento” que atenda melhor aos atributos.
9 8 7 6 5 4 3 2 1 + (-) M a s s a (+ ) P o tê n c ia (+ )C o n tr o le (+ )S im il it u d e (+ ) R e s is tê n c ia d o s M a te ri a is (-) D im e n s io n a m e n to (+ ) D u ra b li d a d e d e c o m p o n e n te s (-) C u s to d e p ro d u ç ã o (+ ) R e u ti li z a ç ã o d e c o m p o n e n te s 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ATRIBUTOS DO CONSUMIDOR (CA's) CARACTERÍSTICAS DE ENGENHARIA (EC's)
Facilidade de manutenção 1 3 1 3 1 9 9 9 9 9 6 9,4
Facilidade de entendimento da operação 2 1 1 9 9 1 9 1 1 1 10 15,6 Facilidade de entendimento dos mecanismos 3 1 1 1 9 3 9 1 1 1 8 12,5 Controle e funções iguais a Plataforma de Descarga 4 1 1 9 9 1 9 1 1 3 10 15,6
Boa resistência 5 9 3 1 1 9 9 9 9 3 5 7,8
Segurança de operação 6 1 3 9 1 9 3 3 1 1 8 12,5
Durabilidade dos componentes 7 3 3 3 3 9 9 9 9 3 7 10,9
Possibilidade de transporte 8 9 3 3 3 1 9 1 1 1 4 6,3
Uso de materiais disponiveis na empresa 9 1 1 3 3 1 3 3 9 9 6 9,4
PESO DE IMPORTÂNCIA 253,1 175 521,9 503,1 450 768,8 368,8 400 318,8 64 100,0 IMPORTÂNCIA RELATIVA (%) 6,7 4,7 13,9 13,4 12,0 20,4 9,8 10,6 8,5 UNIDADES DE MEDIDA K ilo g ra m a C a v a lo -v a p o r P o rc e n ta g e m M e g a p a s c a l M ili m e tr o s M e s e s R e a is VALORES DE META 400 50 70 250 2 0 0 0 x 1 0 0 0 60 50000 G ra u d e i m p o rt â n c ia P e s o R e la ti v o
4.2 QUADRO DE IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA
O objetivo desta ferramenta é analisar todas as etapas do ciclo de vida do produto, ou seja, desde a concepção até o seu descarte. Para entender esta ferramenta avaliamos a partir de quatro itens: Projeto e produção; distribuição; uso e/ou operação e descarte. Utilizando esta ferramenta podemos identificar os requisitos (saídas desejadas) e as restrições (saídas indesejadas) de projetos relacionados a cada fase do ciclo de vida do produto, num contexto real de recursos disponíveis (meio ambiente e recursos), visando um planejamento estratégico. Para tal foi desenvolvido o seguinte Quadro de identificação de problema conforme Tabela 2.1 e 2.2.
Tabela 2.1 – Quadro de Identificação do Problema
Ciclo de vida
DESCRITORES DE ENTRADAS DESCRITORES DE SAÍDAS
Planejamento estratégico Meio ambiente e recursos Desejadas Indesejadas Projeto e Produção - Definição de
matéria prima com
resistência a impactos leves. -Projetos desenvolvidos em SolidWorks. - Processo de fabricação. -Mão de obra qualificada, para montagem de componentes - Empresa com equipamentos para o processo de fabricação. - Custo final do produto dentro do definido, o mais baixo possível. - Durabilidade dos componentes. - Facilidade de controle. - Componentes com facilidade de substituição. -Custo de fabricação elevado. - Terceirização de processos fabricação. - Marcas de amassamento ou risco nos componentes. - Substituição no processo de produção do material especificado. Distribuição
- O projeto deve ser desenvolvido dentro da empresa. O centro de treinamentos fica alojado dentro da fábrica de montagens, sendo assim o deslocamento pode ser por meio de empilhadeira. - Caso necessite: pré definição de
coleta e
transportadora a ser definida pelo cliente.
- Equipamento não necessita de embalagens para transporte enquanto alocado na empresa. - Em caso de
transporte para outro local, deverá ser embalado em plástico stretch ou embalagens de madeira. - O equipamento não permite empilhamentos. -Equipamento sem prazo máximo de estoque, o mesmo deve se manter livre de intempéries que possam danifica-lo.
-Danos na
embalagem/equipa mento causado por empilhamento. - Danos ao equipamento por impacto. - Danos ao equipamento causados por mal armazenamento (exposto a sol, chuva ou umidade).
Tabela 2.2 – Quadro de Identificação do Problema
Ciclo de vida
DESCRITORES DE ENTRADAS DESCRITORES DE SAÍDAS
Planejamento estratégico Meio ambiente e recursos Desejadas Indesejadas Uso e/ou Operação - Aprovação de
layout pelo cliente
sem revisões e alterações. - Concluir sem atrasos o cronograma criado pelo PCP. - Equipamento utilizado em ambiente fabril, piso levemente
estriado e sem
grandes obstáculos. - Deve ser operado
por pessoal capacitado. - Destinado ao uso didático para capacitação de pessoal técnico e clientes da empresa. - Contemple todas as funções do equipamento real. - De fácil operação e manutenção. - Facilitador para área de treinamentos. - Equipamento parado por dificuldade de manutenção. - Não contemple todas as movimentações desejadas e similares ao equipamento real. - Não agregue maior entendimento do equipamento ao aluno.
Descarte -Óleo utilizado deve analisado/descartad o. - Componentes de chapas menores podem ser descartadas como sucata. - Demais peças podem ser enviadas para
reaproveitamento em futuros projetos.
-Óleo utilizado deve ser coletado por empresa autorizada
para realizar a
análise/descarte. - Local e pessoal para recebimento, destino e gerenciamento das peças a serem reutilizadas. - Produto com recursos sustentáveis. - Reutilização para redução de custos. - Não autorização para descartar o óleo hidráulico usado. - Não dispor de projetos que enquadrem a reutilização de peças. Fonte: Autor (2020).
Com o desenvolvimento desta ferramenta é possível ter uma visão melhor das necessidades do projeto e os itens que temos como objetivos aprimorar. O Ciclo de Vida do produto é importante para conseguirmos visualizar itens que merecem mais cuidados além de compreender todo o ciclo do produto desde a ideia inicial de desenvolvimento até o seu descarte.
Após o desenvolvimento das ferramentas acima temos uma base sólida para realizar o prosseguimento do projeto utilizando outras ferramentas de qualidade com o objetivo de atender o ideal do projeto com o melhor custo, qualidade e desempenho no produto final.
4.3 DIAGRAMA FAST
Segundo Valdiero (1997) o Diagrama FAST (Técnica de Análise Funcional de Sistemas) é uma técnica de hierarquia que induz o pensamento lógico. Parte-se
da função de mais alto nível até se chegar em funções de nível mais baixo, as quais tornam possível a função de alto nível, ou também chamada de função básica.
Esta ferramenta possibilita melhor visualização de como será atingido o objetivo do projeto e como será realizado, sempre se utilizando dos princípios: Como? e Porque, como citado anteriormente da função mais alta até a mais baixa. A ferramenta foi desenvolvida a partir de análise e obtém-se o diagrama conforme figura 7.
Figura 7 – Diagrama FAST
4.4 BUSCA POR PRINCÍPIOS DE SOLUÇÃO
Após o desenvolvimento do diagrama FAST a próxima etapa consiste em desenvolver a busca por princípios de solução, que consiste em encontrar alternativas para cada função do diagrama, para serem analisadas com o objetivo de desenvolver as concepções e encontrar a melhor concepção para o projeto.
Esta ferramenta possibilita a visualização e análise das opções para o desenvolvimento do projeto, sendo possível assim que se consiga visualizar todas as opções com o objetivo de implementar a solução com melhor desempenho para final do projeto. As etapas da busca por princípios podem ser visualizadas na tabela 3.1, 3.2 e 3.3.
Tabela 3.1 – Princípios de solução
A – Definir Movimentações
Ideograma Descrição do princípio de solução
A-1. Cilindro hidráulico de dupla ação para uso em todas as travas.
A-2 Cilindro hidráulico de simples ação para uso na elevação da plataforma.
A-3. Cilindro hidráulico de dupla ação para elevar e baixar a plataforma.
A-4. Mangueira hidráulica bitola 6 – 3/8”.
B- Definir dimensões
Ideograma Descrição do princípio de solução
B-1 A área total do centro de treinamento disponível é de 100 m², sendo assim o sugerido pelo coordenador de treinamentos é uma plataforma de no máximo 2000 mm x 1000 mm.
Tabela 3.2 – Princípios de solução
B-2 Determinar o tamanho da plataforma baseado em dimensões escaladas, mantendo a proporcionalidade conforme projeto original.
B-3 Desenvolver uma base (fundação) para que o cilindro de elevação fique na mesma posição que o cilindro do equipamento a ser representado.
B-4 Desenvolver uma base em que o cilindro não fique no mesmo posicionamento que o equipamento a ser representado, porém realize a movimentação adequada.
B-5 Não atendimento de um fator de escala para todos os componentes devido ao tamanho ficar demasiadamente pequeno, impossibilitando a montagem e compreensão dos mesmos.
B-6 Manter a proporcionalidade visual dos componentes.
C– Definir componentes
Ideograma Descrição do princípio de solução
C-1 Cilindro de simples ação retorno por gravidade conforme conceito usado no equipamento original.
C-2 Cilindro de dupla ação conforme utilizado nas travas traseiras e travas chassi usado no equipamento original.
C-3. Largura de 750 mm do simulador devido à padronização conforme modelo de chapa de aço disponível.
C-4 Chapas de aço para corte conforme projeto escalado.
C-5 Cilindros especiais fabricados de acordo com projeto escalado.
Tabela 3.3 – Princípios de solução
D – Utilizar recursos existentes
Ideograma Descrição do princípio de solução
D-1. Unidade hidráulica existente.
D-2 Cilindro de simples ação utilizado nos equipamentos Niveladora Embutida de Docas.
D-3. Cilindro de dupla ação utilizado nos equipamentos Selecionador de Camadas.
D-4 Mangueiras hidráulicas tamanho de bitola 6 – 3/8” utilizado em Niveladora de Docas.
D-5 Comando para operação.
D-6 Sensor fim de curso para travas.
D-7 Válvula na entrada do cilindro para segurança em caso de rompimento.
D- 8 Sensor fim de curso limitador de altura máxima do cilindro.
E – Instalação
Ideograma Descrição do princípio de solução
E-1 Utilizar uma das paredes do centro de treinamentos para realizar a instalação.
E-2 Desenvolver uma base para o simulador.
A busca por princípios tem como base o diagrama FAST, identificado como letra A- Definir movimentações; B- Definir dimensões, C- Definir componentes, D- Utilizar recursos existentes e E - Instalação.
4.5 MATRIZ MORFOLÓGICA DE SOLUÇÕES
Nesta etapa são demonstradas as soluções que foram geradas na busca por princípio e solução e como estas serão utilizadas nas concepções a serem desenvolvidas. Esta ferramenta facilita a visualização das características de cada concepção suas qualidades e desvantagens, e após pronta podemos avaliar qual a melhor concepção visando os objetivos já descritos. A Matriz Morfológica pode ser visualizada na tabela 4.1 e 4.2.
Tabela 4.1 – Princípio de Soluções
Funçõe s Princípio de Soluções M ov imentaçõ e
s A-1 A-2 A-3 A-4
D imens ion a ment o B-1 B-2 B-3 B-4 B-5 B-6 C ompo ne ntes C-1 C-2 C-3 C-4 C-5 Fonte: Autor (2020).
Tabela 4.2 – Princípio de Soluções Funçõe s Princípio de Soluções Rec urs os e x is tente s D-1 D-2 D-3 D-4 D-5 D-6 D-7 D-8 Ins tala ç ã o E-1 E-2 Fonte: Autor (2020).
Através desse método pode-se gerar concepções baseadas em diferentes combinações de soluções para desenvolver o projeto. A tabela 5.1 e 5.2 é composta por dois modelos de diferentes soluções apresentadas.
Tabela 5.1 – Combinações para concepção
Concepção n° 1 Concepção n° 2 A-1 A-3 A-2 A-4 A-4 B-2 B-1 B-3 B-4 C-4 B-5 C-5 B-6 D-1 C-1 D-4 C-2 D-5 C-3 D-5 D-1 D-6 D-2 D-7 Fonte: Autor (2020).
