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project
goal
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SMAP
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Reduced Vehicle Manufacturing Cycle Time (Increased Production C apacity)
Manufacturing Cost Reduction (Reduced Labour Force)
Suppliers chain value improvement (integrated system vs components)
Flexible and Parametric Solutions for Customers and Manufacturers
Pre tested, with improvement of systems integration reliability
How?
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Standartization and parametrization
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Easy panel assembly on carbody structure
standard models with parametric dimensions and an unlimited number of
texture surfaces, assembling forms and others components interfaces
Easy to remove and repair in case of accidents and vandalism
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1 DESIGNAÇÃO... 2
2 UNIVERSO DE ACTUAÇÃO ... 2
3 PRODUTO EM PLATAFORMA PARA UMA PLATAFORMA ... 5
4 ASSEMBLAGEM DE UM SISTEMA INTEGRADO ... 5
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ENQUADRAMENTO DO PRODUTO 1 DESIGNAÇÃO
O SMAP, Standard and Multi-Application Panel, é um produto cujas principais características são as funções que este irá desempenhar como parte da lateral de um veículo ferroviário de transporte de pessoas quer do ponto de vista estrutural, funcional e do ponto de vista do utilizador bem como na interacção com o meio envolvente.
É um painel lateral estrutural com dimensões parametrizadas, com aplicação em veículos ferroviários integrando o conceito de plataforma (várias configurações possíveis partindo do modelo base), proporcionando facilidades de assemblagem (integrando o acabamento exterior e interior, isolamentos, bem como condutas para ventilação e cablagem e outro tipo de atributos). A denominação “Multi-Apllication” deve-se ao facto de ser projectado para as condições de transporte de pessoas em veículos ferroviários citadinos, mas ter como mercado potencial um alargado número de aplicações menos exigentes em termos de complexidade do projecto, esforços aplicados pelo peso da própria estrutura, lotação humana, factor dinâmico de vibração do veículo em movimento, etc… tais como quaisquer veículos de transporte e atrelados, preparados para alojar pessoas durante uma deslocação.
Mercado Potencial
Veículos de transporte e atrelados, preparados para alojar pessoas durante uma deslocação (autocarros, auto caravanas, roulotes, etc…).
Fig 1 - Mercado potencial do MASP
2 UNIVERSO DE ACTUAÇÃO
No entanto, nesta fase inicial de projecto intervimos num determinado grupo do alargado universo dos veículos ferroviários, como demonstramos na figura seguinte.
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Fig 2 - O alargado universo dos veículos ferroviários e o universo de actuação no âmbito do projecto SMAP
O universo de actuação do SMAP (painel lateral) abrange o sector dos veículos ferroviários e destina-se aos comboios regionais e urbanos até aos mais pequenos veículos ferroviários, chamados “people movers”.
Fig 3 - Automated People Mover
A família de comboios Automated People Mover, é um sistema que opera em linhas controladas, seja em túneis ou elevações, é extremamente autónomo, versátil e permite variadíssimas aplicações em meios urbanos.
O que a caracteriza é o facto de permitir várias configurações de um único veículo em comboios de quatro módulos sala (máximo) e acomoda facilmente grandes fluxos, frequentes em determinados períodos das deslocações diárias.
I&DT
:: novo produto
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Fig 4 - Advanced Rapid Transit (art)
Os chamados, Advanced Rapid Transit (art) é uma das famílias mais adequadas para cidades extremamente dinâmicas, já que estes veículos possuem um sistema de trânsito inteiramente automatizado. Têm uma enorme capacidade para acomodar passageiros, a velocidades médias bastante elevadas mantendo elevados níveis de segurança e confiabilidade.
Permite múltiplas aplicações, desde o trânsito urbano, regional, vulgarmente usado para ligações entre as zonas urbanas e os aeroportos.
Em utilizações subterrâneas, os veículos desta família requerem túneis com menores diâmetros. Por outro lado, para circulação a um nível superior, os ART adaptam-se perfeitamente ao planeamento urbano existente, devido às suas dimensões reduzidas.
A família dos Light Rapid Transit é muito comum, um exemplo português é o recente metro do Porto.
Fig 5 - Light Rapid Transit
É uma construção com alguma aproximação à construção modular que requeremos para aplicação do SMAP, dado que a arquitectura do veículo já é constituída por módulos, (sete no caso do Metro do Porto), que formam o conjunto cabina, salão e ICM (módulo de intercomunicação) - uma composição tem uma cabina em cada extremo.
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3 PRODUTO EM PLATAFORMA PARA UMA PLATAFORMA
“No fabrico de cada composição do Metro do Porto, cujo peso total é de 40,5 toneladas, são
usados mais de 4 mil artigos.”
Foi neste tipo de veículos que nos baseámos para a concepção deste primeiro modelo SMAP. A construção modular do veículo é já uma aproximação da situação ideal, na qual todo o veículo é concebido pela conjugação de vários sistemas integrados totalmente finalizados no fornecedor, evitando a complexidade de conjugação e interface de milhares de componentes.
Fig 6 - Produto em Plataforma para uma Plataforma
Integrando o conceito de plataforma, largamente utilizado nas indústrias automóvel e mais recentemente na naval, consiste na parametrização de várias configurações possíveis partindo do modelo/estrutura base, facilitando as técnicas de assemblagem, pelo facto de integrar o acabamento exterior e interior, isolamentos, bem como condutas para ventilação, cablagem e outro tipo de atributos e, deste modo, a capacidade de resposta e redução dos tempos de entrega por parte do fabricante. Estes, constituem os factores realmente inovadores do SMAP.
4 ASSEMBLAGEM DE UM SISTEMA INTEGRADO
A prática comum e actualmente em uso na concepção e fabrico de veículos, quer de material circulante de caminhos de ferro, quer de outros modos de transportes, assenta no princípio base de uma decomposição sistémica do produto, e do qual fazem parte:
• um sistema responsável pelo comportamento estrutural, que garante a capacidade de suportar todos os outros sistemas, os passageiros bem como a sua segurança e conforto • um revestimento exterior que o isola do meio e que, entre outras funções, é
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• um revestimento interior que interage com os passageiros e que é responsável pelo conforto e estética interior
• um isolamento térmico e acústico entre ambas as superfícies
E uma enorme quantidade de outros sistemas que asseguram as funcionalidades necessárias ao propósito e ao uso a que se destina o equipamento, veículo ou composição.
Fig 7 - Princípio base de uma Decomposição Sistémica do Produto
A nossa estratégia, passou por questionar este princípio e a possibilidade de se “integrarem” as quatro funções acima citadas num só elemento. Para se iniciar a pesquisa de soluções para esta questão, circunscrevemos o problema às laterais dos veículos ferroviários. As laterais são, sobre este ponto de vista, a parcela dos veículos mais complexa de resolver, pelo que, encontrada uma solução, será facilmente aplicada a outras regiões do produto.
Na perspectiva do fabricante de comboios, este novo mercado permitirá reduzir drasticamente os tempos de montagem de uma carruagem de uma média de 28 dias (a percorrer a linha de montagem), para aproximadamente 12 dias, aumentando assim a sua capacidade competitiva, com uma redução nos custos que se irá repercutir a todos os níveis da cadeia até ao consumidor final.
O desenvolvimento das extensões rodoviárias, que privilegia o princípio just-in-time e a redução das formalidades, faz com que os transportes ferroviários não sejam competitivos, apesar das suas evidentes vantagens, como a segurança, as questões ambientais e a capacidade de transportar 50-60 utentes.
A revitalização dos caminhos-de-ferro é imperativa e uma das principais prioridades da politica de transportes da União Europeia, que visa a criação das condições necessárias para que os caminhos-de-ferro voltem a ser competitivos, pois “acredita nas vantagens da competitividade,
que encorajam a inovação e procuram a eficiência”.
No entanto, para o produtor de veículos ferroviários, o facto de aceitar estes painéis laterais por uma entidade externa implica da parte do mesmo assumir que perde o controlo nesta parte do processo. Isto implica que o produto painel e o fornecedor que o fabrica têm que conquistar a
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confiança do produtor, o que se consegue mostrando fiabilidade, qualidade e robustez. Por outro lado as vantagens acima descritas associadas à flexibilidade do produto são amplamente compensadoras.
5 CARACTER INOVADOR
Este tipo de painéis não estão actualmente disponíveis no mercado, nem há veículos que os utilizem, ainda que em regime experimental. Temos conhecimento que esta ideia tem merecido atenção por parte de diferentes fabricantes de material circulante ferroviário, visto que a sua utilização reduziria significativamente a quantidade de horas e os tempos de ciclo de montagem. Há algumas experiências com painéis que integram algumas das funções, mas não que integrem todas as funções aqui enunciadas.
O carácter inovador deste projecto assenta fundamentalmente nos seguintes aspectos do produto:
• conceber um painel que integre as funções resistência, acabamentos externos e internos, isolamentos térmico e acústico e outras funções e que seja completamente pré-fabricado e testado;
• permita flexibilidade em termos de design e imagem dos veículos; • garanta o modularidade conceptual dos veículos;
• seja assemblado apenas pelo lado exterior e numa única operação;
• utilize na sua estrutura e acabamentos, diferentes materiais, que do ponto de vista estrutural, seja compatível com as deformações e comportamento dinâmico global; • garanta as ligações com o remanescente da estrutura, habitualmente em aço ou
alumínio;
• garanta as ligações de interface com todos os componentes (condutas de ar condicionado, cablagens, etc…).
