EMC 6605 - Projeto Conceitual
2006.1
CAPÍTULO VII
MÉTODO DA SÍNTESE FUNCIONAL E ENGENHARIA
REVERSA
2
Capítulo 7
Método da síntese funcional e
engenharia reversa
PROJETO CONCEITUAL – CAPÍTULO 7
• Introdução
• Fundamentos de sistemas técnicos • Método da síntese funcional
– Formulação da função global do sistema técnico
– Desenvolvimento da estrutura funcional do sistema técnico
– Padronização e representação da estrutura funcional
– Análise e seleção de estruturas funcionais alternativas
– Estruturas de princípios de solução do sistema técnico
• Engenharia reversa
Introdução
• Capítulo II mostrou várias formas de estruturar o processo de projeto
e, entre estas, destacou-se as proposições de PAHL e BEITZ (1996), da VDI (1985) e a do PRODIP.
• Nestas proposições se busca soluções seguindo um procedimento bem definido:
– formular o problema ou a função global do sistema em
desenvolvimento;
– estabelecer uma estrutura ou um fluxo de funções do problema
ou processo;
– pesquisar ou criar princípios de solução alternativos para cada
função da estrutura;
– combinar um princípio de cada função da estrutura para formar
concepções alternativas para o problema global; e
– selecionar as concepções viáveis.
• Ao método que segue este procedimento denominou-se de método da síntese funcionalapropriado ao desenvolvimento da concepção.
4
Sistemas técnicossão equipamentos ou aparelhos que têm por
função executar um processo de transformação ou uma seqüência de operações
Exemplos destes sistemas tem-se:
Instrumento de mediçãode uma grandeza mecânica, que capta um sinal através de um transdutor, passa por uma série de operações de transformação e de transmissão e registra numa forma analógica ou digital
Máquina ferramentatem a função de fabricar peças, que se realiza por meio de operações de transformações das entradas, na forma de material, energia e informações, nas saídas cuja principal é a peça processada
Termoelétrica, que transforma a energia contida no carvão ou petróleo em energia elétrica e a linha de transmissão que conduz a energia elétrica, por uma seqüência de ações, até a residência.
5
.
Características típicas de sistemas técnicos
:
– consiste de combinação de elementos ou partes que
forma um todo complexo que tem um propósito;
– este propósito pode ser declarado por uma função geral
ou global;
– a função global do sistema pode ser desdobrada,
sucessivamente, em funções de complexidade menor até
ao nível de funções elementares;
– estes sistemas técnicos podem ser considerados como
processos de transformação sucessiva do estado e das
propriedades das grandezas de entrada nas de saída;
– normalmente, estas grandezas são do tipo de energia,
material e informações.
Introdução 6 Introdução Hubka Parafusos; Buchas de mancais; Molas; Arruelas Sistema elementar produzidosem operações de montagem Partes, Componentes I (mais simples) Caixa de engrenagem; Atuador hidráulico; Unidade de freio; Acoplamento de eixo Sistema simples que pode
satisfazer algumas funções de maior nível Grupo, Mecanismo, Sub montagem II
Torno; Motor; Motor Elétrico Sistema que consiste de
submontagens e partes que desempenham funções específicas Máquinas, Aparelhos, Dispositivos III Equipamentos de produção; Planta de laminação; Linha de usinagem Sistema complicado que
satisfaz um número de funções e que consiste de máquinas, grupos e partes que constituem
uma unidade funcional e espacial Planta, Equipamento, Unidade de Máquinas Complexas IV (mais complexo) Exemplos Característica Sistema técnico Nível de complexidade
Método da síntese funcional
Passos do método da síntese funcional:
Formulação da função global do sistema técnico
Desenvolvimento da estrutura funcional do sistema
técnico
Padronização e representação da estrutura
funcional
Análise e seleção de estruturas funcionais
alternativas
Estruturas de princípios de solução do sistema
técnico
8
Passo I: Formulação da função global do sistema técnico
estabelecer uma declaração abstrata condensada da função global do sistema e das interfaces com outros sistemas técnicos e o meio ambiente. Usuário Sistema técnico periférico Sistema técnico periférico Função global do sistema técnico Energia Energia Material Material Sinal Sinal 3 3 1 1 2 2
9
Exemplo de declaração abstrata:
“medir continuamente a quantidade de líquido em um
reservatório de tamanho e forma não especificados,
para ser monitorada à distância“
Ou, um verbo e um substantivo:medir e indicar a quantidade de líquido.
Método da síntese funcional – formulação da função global
10
Definição das interfaces do sistema, destacando as
seguintes:
(1) -
interfaces com sistemas técnicos periféricos
- as entradas e
saídas necessárias destes sistemas técnicos.
(2) -
interface com o usuário
- do controle que o usuário quer ter
sobre o sistema, comandos, informações de entrada e saída
para atuação e identificação do estado de operação e
manutenção.
(3) -
interface com o meio ambiente
- onde o projetista identifica
quais são as possíveis influências do meio ambiente,
buscando um projeto robusto e ecologicamente adequado.
• Passo II: Desenvolvimento da estrutura funcional do sistema técnico
• Pesquisas para o desdobramento e representação de estruturas
funcionais de sistemas técnicos são discutidas por: PAHL e BEITZ (1993); KOHLER (1976), BACK (1983); RODENACKER (1991); HUNDAL (1990); FIOD NETO (1993); OGLIARI (1999).
1 2 2 1 1 1 3 3 Função global do sistema técnico Energia Material Sinal Energia Material Sinal 12
Elaboração da estrutura de funções
z
Num sistema conhecido, o desdobramento da
função global em parciais e elementares é mais
simples:
segue-se o fluxo de grandezas e
identifica-se os processos de transformação
z
Num sistema novo ou projeto de inovação
deve-se identificar as funções do sistema, deve-seja por
analogias, com base nas especificações,
experiência, intuição, tentativas, pesquisa
exaustiva
13 Energia Energia Material Material Sinal Sinal FG FP21 FP22 FP23 FP221
FE2221 FE2222 FE2223
FE2224
FP222 FP223 FP224 FP24
FP25 FP26
Modelo geral de estrutura de funções
Método da síntese funcional – desenvolvimento da estrutura de funções
14
Diretrizes para desdobramento da função global
1.
Decompor a função global numa estrutura com sub-funções,
ou funções parciais, identificadas nas especificações de
projeto ou nas interfaces.
A estrutura funcional pode ser elaborada por:
experiência dos projetistas em outros projetos de natureza semelhante
analogias com sistemas existentes
brainstorming
técnica de análise de sistema funcional, FAST - Functional
Analysis System Technique - (Crow, 2000)
descrição do processo do sistema em desenvolvimento pelo método IDEF0 – Integration Definition for Function
Modeling (BALDWIN, 2001), ou
composição destes métodos.
2. Se o entendimento da função parcial no segundo
nível de complexidade não for alcançado, ou não
permite a identificação de um princípio de solução
da função, esta deve ser decomposta em níveis de
complexidade menores até ao nível de funções
elementares.
3. As
entradas e saídas
de cada bloco devem ser
identificadas
quanto ao tipo
. Neste estágio, não é
necessária uma identificação quantitativa. Sobre
as setas de união das funções parciais ou
elementares pode-se indicar o tipo de energia,
material ou sinal.
16
4.
Inicia-se o trabalho com atenção no fluxo principal
que, em
geral, determina a função do sistema e é mais facilmente
identificado a partir das especificações de projeto. A
estrutura completa pode ser obtida por um processo
iterativo, ou seja, parte-se do fluxo principal de energia,
material e informação, retornando e complementando a
estrutura com fluxos auxiliares.
5.
Nas declarações de funções parciais e até ao nível de
funções elementares deve-se usar o mínimo possível de
diferentes pares de verbo-substantivo
para declaração das
funções. Funções podem ser descritas com poucos verbos
técnicos, como por exemplo: transformar; transmitir; guiar;
misturar; interromper; ligar; etc.
17
6.
No desdobramento sucessivo da função global deve-se
considerar vários aspectos. Em cada nível
de complexidade
da seqüência de desdobramento, verificar se não existem
princípios de solução ou módulos já usados
em outros
sistemas que podem ser adaptados ou empregados para
uma dada função parcial. Se existe
um subsistema que pode
ser adaptado ou usado diretamente, não há necessidade
de
continuar com o desdobramento
desta função.
7.
Existe a possibilidade de serem obtidas diversas estruturas
funcionais alternativas, ao menos parcialmente. Cada uma
destas estruturas é uma concepção alternativa do sistema e
deve-se compará-las com as especificações de projeto,
selecionar e otimizar a melhor estrutura.
Método da síntese funcional – desenvolvimento da estrutura de funções
18
Exemplo:
Instrumento de medir volume em um reservatório Estágio Formulação do problemaDesdobramentos da estrutura funcional do dispositivo de medição e indicação de fluidos 1 2 3 4 5 6 7 Medir e indicar a variação de fluido Medir e indicar quantidade de fluido Receber sinal Transmitir sinal entre transdutor e indicador Transmitir sinal Indicar sinal Receber sinal Indicar sinal Receber sinal Indicar sinal Receber sinal Receber sinal Transmitir sinal Transmitir sinal Transmitir sinal Transmitir sinal Indicar sinal Indicar sinal Pode ser necessária
uma função de transformar sinal Medir e indicar a variação do volume de fluido em reservatórios de tamanhos não especificados requer uma função
de ajustar sinal Medir e indicar a variação do volume de fluido em reservatórios de tamanhos e formas não especificados requer uma função de corrigir sinal Medir e indicar a variação do volume de fluido em reservatórios de tamanhos e formas não especificados requer uma função de suprir energia a-Delimitação da estrutura do sistema a ser desenvolvido se um dispositivo de indicação existente pode ser usado b-Delimitação para o caso geral Transformar sinal Transformar sinal Transformar sinal Transformar sinal Ajustar sinal Ajustar sinal Ajustar sinal Corrigir Sinal Corrigir Sinal Suprir energia Receber sinal Indicar sinal Transmitir sinal Transformar sinal Ajustar sinal Corrigir Sinal Suprir energia a b
Instrumento de medir volume em um reservatório
•
1o Estágio:
É indicada a função global de medir e indicar a
quantidade de líquido num reservatório, tendo como entrada e
saída uma informação ou sinal.
•
2o Estágio:
A função global pode ser decomposta numa
função parcial de receber um sinal. Este deve ser transmitido
até um dispositivo que tem a função de indicar o sinal.
•
3o Estágio:
Para transmitir e indicar o sinal há necessidade de
mudar o tipo de sinal. Por exemplo, um sinal mecânico é
transformado num sinal elétrico: tem-se então a função de
transformar o sinal.
•
4o Estágio:
Como o instrumento deve ser usado para medir a
quantidade de líquido em reservatórios de diferentes
tamanhos, deve-se prever uma função de ajustar o sinal.
20
Instrumento de medir volume em um reservatório
•
5o Estágio:
Se o instrumento deve ser usado para medir a
quantidade de líquido em reservatórios de formas não
definidas a priori, então será necessário introduzir uma função
de corrigir o sinal.
•
6o Estágio:
Para as diferentes funções é necessário suprir
energia externa, e se acrescenta mais esta função à estrutura
anterior.
•
7o Estágio:
Durante o desenvolvimento da estrutura funcional,
é interessante examinar para quais funções ou conjuntos de
funções já se tem, no mercado ou dentro da empresa,
módulos ou subsistemas que poderiam ser utilizados ou
21 SÍNTESE DE SOLUÇÕES ALTERNATIVAS – INOVAÇÃO DO PRODUTO
Reator de processamento de sinterização por plasma de materiais metálicos
Material processado Ambiente de processamento por plasma
Material bruto
Obtenção de
vácuo Suprimento deenergia
Suprimento de mistura gasosa
Função
estrutural Contenção doprocesso E/S
Mate-rial
Instrumentação e
comunicação Condução doprocesso
Bo mbe ame nt o C on du ção do g ás re sidu al A ju st e v el oc . b omb ea me nt o Pr oj eç ão s is t. bo mb ea m en to A ci on am . si st . b o m be am en to Fo rm aç ão do s in al d e po tê nc ia Aj us te de p ot ên ci a Aj us te de te nsã o Pr ot eç ão c o nt ra arc os Aci on am en to C on du ção d a m is tu ra ga sosa Pr op or ci o na me nt o Aj us te d o f lu xo In icia r / ce ss ar Su st en ta çã o das p art es Ab rir / fe ch ar câ m ar a Tr an sp or te Pa ss ag em Vi su al iz aç ão d os C o m p. Is ol am en to té rm ic o Dis sip . d a p ot ên cia t ér m ica Ho m o ge ne iz aç ão do f lu xo gás Su st en ta çã o /c at od iz aç ão Comp . M ov im en taç ão C on ec tar co m o cát od o ce nt ra l S/ C S t em per at ur a S/ C S p res sã o S/ C S f lu xo s de gás S/ C S t en sã o S/ C S c orre nt e A qu isi çã o d e si na is di sc re to s A nál is e da rad iaç ão e m iti da A nál is e d e gas es re si du ai s M on ito ra me nt o e r eg is tro Pr og ra m açã o d e ciclo s C on tro le de ro ta s d e proc es so G aran tia da se gu ra nç a Pa ss ag em dos t er m o pare s Pa ss ag em do c át odo c en tra l Pa ss ag em da tu b. d e v ác uo Pa ss ag em d a tu b. de gás Pa ss ag em d e rad iaç ão Pa ss ag em de m ov im en to li ne ar Pe rm iti r ve r a trav és an te par os A br ir/ fe ch ar v ist a do s C p’ s Po si cio na r o ca m po de v isã o En vo lv er la te ra lm en te o s up o rte En vo lv er as bas es do s upo rte Es pa ça r o s a nt epar os Fi xa r an te paros su p. /i nf . En tr ar águ a D re nar ág ua Di st ribu ir águ a Col eta r v ap or Di st ribu ir m is tu ra gas os a D is tri bu iç ão n o su port e Eq ua liz ar os fl ux os Is ol ar e le tri c. c át o do /â no do Su st en t./ esp aç ar c o m part ime nt o s Fo rm ar apoi o p/ c on j. co mpar t. Ra mi fic ar c át odo n o s co m par t. Ram ifi ca r â no do n os co m pa rt. In te rli gar cá to do s e nt re c om part . In te rli gar ân od os e nt re c om pa rt. En gat ar /d es en gat ar Su sp en de r Tr an sp or ta r Re aliz ar c o nt at o Te ns io na r c o nt at o
22 SÍNTESE DE SOLUÇÕES ALTERNATIVAS – INOVAÇÃO DO PRODUTO
Reator de processamento de sinterização por plasma de materiais metálicos
Cilindros de gás Fluxímetros de massa Fonte de potência Amperímetro e voltímetro Grupo de bombas de vácuo Válvula controladora de pressão Suporte da câmara Elevador da câmara Pirômetro óptico Câmara de vácuo Janela de inspeção
Manômetro capacitivo (vacuômetro) Acionamento do elevador Tomada para espectrômetro de massa Ponteira de fibra óptica para espectroscopia Rodas para movimentação
Condicionadores de sinais
Módulo de controle do ambiente de vácuo Placa de aquisição de dados A/D - D/A Bancada de operação
Microcomputador / Software LabVIEW
Arrefecimento por camisa d'água; coleta de vapor (fole)
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 02 03 18 17 05 04 06 09 10 15 12 14 16 07 13 11 08 21 20 19 22
24
Protótipo de processamento de mexilhões ( Regis Scalice)
SÍNTESE DE SOLUÇÕES ALTERNATIVAS – INOVAÇÃO DO PRODUTO
Método da síntese funcional – desenvolvimento da estrutura funcional-Exemplo
LEGENDA Função Global FE Função Parcial Função Elementar FP FG Energia Sinal Material Fu nção glob a l Ní vel 1 d e d e s d obr ament o LISTA DE FUNÇÕES 4 Desgranar mexilhões 4.1 Agrupar mexilhões 4.2 Agitar mexilhões 4.3 Individualizar mexilhões 4.4 Lavar mexilhões 4.5 Separar detritos 4.6 Guiar água com detritos 4.7 Coletar água com detritos 4.8 Pegar mexilhões 4.9 Transportar mexilhões 4.10 Coletar mexilhões energia mecânica FG 4 mexilhões unidos mexilhões separados FE 4.2 FE 4.1 mexilhões separados energia mecânica mexilhões unidos FE 4.3 FE 4.8 FE 4.10 água água FE 4.5 FE 4.7 água com detritos água com detritos
FE 4.4 FE 4.6 energia mecânica FE 4.9 energia mecânica
25
Protótipo de processamento de mexilhões ( Regis Scalice)
Processo de desgranação dos mexilhões
SÍNTESE DE SOLUÇÕES ALTERNATIVAS – INOVAÇÃO DO PRODUTO
Método da síntese funcional - Exemplo
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Protótipo de processamento de mexilhões ( Regis Scalice)
SÍNTESE DE SOLUÇÕES ALTERNATIVAS – INOVAÇÃO DO PRODUTO
Método da síntese funcional - – desenvolvimento da estrutura funcional Exemplo
LEGENDA Função Global FE Função Parcial Função Elementar FP FG Energia Sinal Material Função gl obal N ível 1 de desdobr am e n to energia mecânica LISTA DE FUNÇÕES 5 Limpar mexilhões 5.1 Agrupar mexilhões 5.2 Agitar mexilhões 5.3 Extrair detritos dos mexilhões 5.4 Lavar mexilhões 5.5 Separar detritos 5.6 Guiar água com rejeitos 5.7 Coletar água com rejeitos 5.8 Pegar mexilhões 5.9 Transportar mexilhões 5.10 Coletar mexilhões
FG 5
mexilhões água com rejeitos
FE 5.2 FE 5.7 FE 5.5 FE 5.3 energia mecânica mexilhões sujos água mexilhões sujos mexilhões limpos água com rejeitos FE 5.8 água FE 5.10 FE 5.1 FE 5.4 FE 5.6 energia mecânica FE 5.9 energia mecânica
Protótipo de processamento de mexilhões ( Regis Scalice)
processo de limpeza dos mexilhões
28
Passo III - Padronização e representação da estrutura funcional Método da síntese funcional – padronização
29
Padronização e representação da estrutura funcional (continuação)
Método da síntese funcional – padronização
30
Padronização e representação da estrutura funcional
Sistema de bombeamento de óleo
Fornecer óleo sob pressão com vazão variável de zero
a um valor máximo. Energia Energia Material Material Sinal Sinal Transformar energia elétrica em mecânica
Misturar energia mecânica e material
a)
b)
c) emitir sinal emitir sinal
e. el. e. el. e. el. e. mec. e. mec. + mat. e. mec. + mat.
emitir
energia Interromper reduzir transformar misturar guiar acumular emitir material mat.
Controlar fornecimento de energia
32
Sistema de bombeamento de óleo
Primeira alternativa Segunda alternativa Terceira alternativa Quarta alternativa reduzir transformar
e. el. e. el. e. mec. e. mec. e. mec. + mat.
Interromper mat. misturar guiar acumular
reduzir transformar
e. el. e. el. e. mec. e. mec. e. mec. + mat. e. mec. + mat.
misturar guiar acumular mat.
Interromper
e. el. e. el. e. mec. e. mec. e. mec. + mat. e. mec. + mat.
Interromper reduzir transformarmat.misturar guiar acumular
e. mec. + mat.
33
Sistema de bombeamento de óleo
Primeira alternativa:ligar/interromper energia elétrica; reduzir a energia elétrica (reduzir freqüência ou tensão); transformar energia elétrica em energia mecânica (motor elétrico); misturar energia mecânica com óleo (bomba hidráulica); guiar a mistura, através de uma canalização, até acumular num reservatório.
Segunda alternativa:ligar/interromper energia elétrica; transformar energia elétrica em energia mecânica (motor elétrico); reduzir a rotação do eixo através de um redutor de velocidade; misturar energia com material (bomba hidráulica); guiar e acumular.
Terceira alternativa:transformar energia elétrica em energia mecânica (o motor elétrico estaria sempre ligado); ligar/interromper a transmissão de energia mecânica (usando uma embreagem); reduzir a rotação do eixo; misturar energia e material; guiar e acumular.
Quarta alternativa:transformar energia elétrica em energia mecânica; misturar energia mecânica com material; dividir a quantidade de óleo (através de válvula de retorno); ligar/ interromper (usando um registro); guiar e acumular.
Método da síntese funcional – padronização
34
Passo IV - Análise e seleção de estruturas funcionais alternativas
• Para dar continuidade ao trabalho de projeto deve-se
selecionar a melhor estrutura funcional. Para o estágio
atual de desenvolvimento, como ainda não foram
definidos os princípios de solução, recomenda-se
seguir um procedimento simplificado, imaginar ou
simular princípios de solução para as diversas funções
e então comparar as estruturas funcionais alternativas.
• Na primeira solução, a forma de obter uma variação no
fornecimento de óleo seria com um variador ou redutor
de freqüência ou de tensão da energia elétrica que
permitiria uma variação da rotação do motor elétrico.
Passo IV - Análise e seleção de estruturas funcionais alternativas
• Na segunda alternativa tem-se um motor elétrico mais
simples, mas é necessário um redutor mecânico para a
variação contínua no eixo de saída.
• Na terceira alternativa o motor ficaria sempre ligado e a
interrupção do fornecimento poderia ser feito com uma
embreagem; sob outros aspectos é igual à segunda
alternativa.
•
Na quarta alternativa, o custo de instalação inicial deve
ser menor do que as anteriores, mas o custo de
operação será maior porque o motor e a bomba
estariam sempre ligados.
36
Passo V - Estruturas de princípios de solução do sistema técnico
Definida a estrutura funcional, o passo seguinte é
buscar princípios de solução alternativos para cada
função da estrutura.
Esta busca de princípios pode ser através de um
levantamento da literatura técnica, de soluções
adotadas em sistemas técnicos similares existentes ou,
como é uma tendência atual, usando catálogos ou
bancos de dados de princípios de solução.
Monta-se uma matriz na forma do método da matriz
morfológica
Na forma do método da matriz morfológica, monta-se
37
Engenharia reversa:
• Até o presente se considerou um projeto de inovação, ou seja, dada uma nova necessidade, desenvolve-se um sistema partindo da função global, se estabelece a estrutura funcional, busca-se princípios de solução montando a matriz morfológica, define-se as estruturas de princípios de solução, escolhe-se a melhor solução para a concepção, até o projeto detalhado.
• Na maioria dos casos da prática, o que se tem é um produto que deve ser melhorado, ou seja, é um problema de re-projeto de um sistema, quando se tem um sistema físico com ou sem desenhos de projeto detalhado.
• Outro caso de realizar um processo inverso é quando se pretende conhecer um produto concorrente ou copiar e começar a produzir um produto existente
• Este último caso é chamado em inglês por teardown process
Engenharia reversa
38
• Na abstração chega-se ao nível da função global do sistema,
seguindo um caminho inverso do método da função síntese, como se observa nos passos seguintes:
1o Passo:Examinar ou desmontar o produto físico ou o desenho, determinam-se as relações do sistema técnico com o meio ambiente, selecionando e analisando as interfaces, ou as entradas e saídas e, analisando e caracterizando o fluxo funcional entre as entradas e saídas.
2o Passo:Determinar e descrever o princípio de funcionamento do sistema. Isto pode ser feito, primeiro, compondo os elementos funcionais, eliminando juntas ou uniões fixas e elementos de funções auxiliares, simplificando a configuração na forma adequada da função. Em segundo lugar, são substituídos os elementos funcionais por símbolos esquemáticos e que são ligados por linhas simples ou indicações do fluxo das funções representativas dos elementos.
3o Passo:Determinar e descrever a estrutura funcional. Separando os grupos funcionais, o sistema é representado por uma estrutura funcional e determinadas ou medidas as grandezas funcionais envolvidas e as relações de entradas e saídas de cada função da estrutura.
4o Passo:Determinar e descrever a função global do sistema. A função principal e as secundárias ou parciais são substituídas por uma função global na sua forma mais abstrata, junto com as
especificações do produto.
5o Passo:Estabelecer a abstração do sistema, que pode ser utilizada para os objetivos seguintes: comparação da concepção e das especificações de produtos concorrentes; cópia de um produto existente; re-projeto paramétrico; re-projeto adaptativo, com variações de alguns princípios de solução; e invenção de nova solução para contornar privilégios de patentes.
40
6o Passo:Nos casos de re-projeto paramétrico e ou adaptativo do próprio produto ou de invenção de nova solução para contornar proteções de patentes, o procedimento para se chegar ao novo produto é o mesmo, o método da função síntese. Isto é, desenvolver estruturas funcionais variantes com o objetivo de encontrar uma estrutura melhor, montar a matriz morfológica de princípios de solução e desenvolver concepções alternativas.
41
Razões para efetuar a engenharia reversa são:
– um fabricante original não produz mais um determinado produto
ou peça de reposição;
– o fabricante original não existe mais, mas consumidores
necessitam do produto;
– não há suficiente documentação de um produto original;
– a documentação original de projeto foi perdida ou nunca existiu; – algumas características de baixa qualidade devem ser
melhoradas;
– analisar as boas e ruins características de produtos
concorrentes;
– conhecer as características ou métodos de produtos
concorrentes para desenvolver produtos melhores;
– conhecer características ou componentes, de produtos
desativados ou descartados, que apresentaram alto
desempenho ou durabilidade, cujas soluções podem ser usados em novos produtos; e
– materiais ou processos de manufatura obsoletos devem ser
substituídos por tecnologias atuais e menos dispendiosas.
Engenharia reversa
45
1. Faça uma breve descrição do método da síntese funcional, utilizando representações esquemáticas das várias etapas.
2. Quais são as principais características de sistemas técnicos, conforme descritos no presente capítulo?
3. Apresente cinco exemplos típicos de sistemas, justificando o seu enquadramento como sistemas técnicos como considerados na questão anterior.
4. Quais são as principais considerações que devem ser efetuadas quando são estabelecidas as interfaces do sistema em desenvolvimento e do meio ambiente no qual estará inserido?
5. Escolha um exemplo de sistema técnico de seu conhecimento e elabore as seguintes etapas do método da síntese funcional: formulação da função global do sistema; desdobramento funcional; elaboração de estruturas funcionais alternativas; exercício de seleção da melhor estrutura funcional, para a estrutura escolhida represente a estrutura usando padronização mostrada no slide 28 e 29 e construa uma matriz morfológica para o sistema.
6. Nos slides 28 e 29 tem-se uma proposta de padronização de representação de funções elementares de sistemas técnicos em geral. Descreva pelo menos três domínios de conhecimento, onde uma padronização de funções elementares é plenamente, utilizada para a representação dos sistemas técnicos.
48
7. Escolha um sistema técnico existente, um equipamento de seu conhecimento, e elabore uma decomposição funcional, bem como, sucessivamente, uma decomposição em subsistemas e componentes construtivos do mesmo sistema.
8. Faça uma discussão sobre a eficiência de métodos de desdobramento funcional de sistemas técnicos propostos na literatura técnica.
9. No desdobramento funcional de sistemas técnicos, quais são aspectos ou critérios que devem ser observados, nos sucessivos níveis de
decomposição?
10. Descreva o processo de desenvolvimento da engenharia reversa de produtos.
11. Escolha um produto que lhe é familiar e desenvolva o processo de engenharia reversa sobre o mesmo, até a elaboração do conjunto de especificações.
12. Faça uma análise crítica dos aspectos éticos, legais, econômicos e técnicos envolvidos num processo de execução da engenharia reversa de um produto industrial.
SÍNTESE DE SOLUÇÕES ALTERNATIVAS – INOVAÇÃO DO PRODUTO
49
Referências bibliográficas
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• FIOD NETO, M. Desenvolvimento de sistema computacional para auxiliar a concepção de produtos industriais. Florianópolis, 1993. 313f. Tese de Doutorado; PPGEM - UFSC.
• HUNDAL, M. S. A systematic method for developing function structures, solutions and concept variants. Mechanical Machines Theory, v. 25, n. 3, p. 243-256. 1990.
• KOLLER, R. Konstruktionsmethode für der Maschinenbau. Heidelberg: Springer Verlag.1985.
• MENDES, L. A. Desenvolvimento e validação de um reator piloto para processamento de materiais por plasma. Florianópolis, 2001. 264 f. Tese de doutorado - PPGEM - UFSC.
• OGLIARI, A. Sistematização da concepção de produtos auxiliada por computador com aplicações no domínio de componentes de plástico injetado. Florianópolis, 1999. 349f. Tese de doutorado. – PPGEM -UFSC.
SÍNTESE DE SOLUÇÕES ALTERNATIVAS – INOVAÇÃO DO PRODUTO
50
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• PAHL, G; BEITZ, W. Engineering design: a systematic approach, 2 ed. Great Britain: Springer Verlag, 1996.
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• RODENACKER, W. G. Methodisches Konstruieren. 4 ed. Berlin: Springer Verlag. 1991.
• SCALICE, R. K. Desenvolvimento de uma família de produtos modulares para o cultivo e beneficiamento de mexilhões. Florianópolis, 2003. 260f. Tese de doutorado – PPGEM - UFSC.
• VDI 2221. Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte. Düsseldorf: VDI Verlag, 1985. 35p.
• VDI 2860. Montage und Handhabungstechnik:
Handhabungsfunktionen, Handhabungseinrichtungen, Begriffe, Defintionen, Symbole. Düsseldorf: VDI Verlag, 1990. 16p.
