A importância da inovação na escolha de Materiais em um
componente automotivo
Mauro de Souza Paraíso
06 de junho de 2011
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Qual o impacto da escolha de novos materiais?
• Desempenho
•Demandas dos clientes.
•Atendimento à legislação
•Redução de custo - resultado do negócio
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Modificação da construção da peça Modificação do material
Mod. do modo de fornecimento Redução do emprego de material Mod. do processo de fabricação
Redução do tempo de fabricação
44 35
11 4
2 4
Participação de cada atividade no resultado final da redução de custos em um veículo utilitário –Pavel Hora 1994
Redução de custo - a mola propulsora para a
inovação.Onde podemos reduzir custos?
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anos
Modificação da construção da peça Modificação do material
Mod. do modo de fornecimento Redução do emprego de material Mod. do processo de fabricação
Redução do tempo de fabricação
desde até
Tempo para modificação
1 2 3 4 5
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Vida de uma peça/agregado
0 1
Tempo (anos) -6 -5 -4 -3 -2 -1 2
Análise de mercado
Projeto
Confecção de peças Testes Aprovação
Aquisição de meios de produção
Catálogo de exigências
Liberação de desenhos
Peça/agregado
para testes Liberação de agregado/ peça
Início de produção
Resultado
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70
10 5
40
13
5 10
25
2
20
100
% 80
60
40
20
0
Desenvolvimento Construção
Aquisição Planejamento e Controle
Fabricação Administração e Vendas
C u s to s
Responsabilidade pelos custos
De onde vem os custos
Responsabilidade e origem de custos
nas diferentes áreas de uma empresa
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Fatores que determinam custos de fabricação e como são influenciados pela escolha do material
Na fabricação de peças se ocasionam custos por:
Critérios relevantes para os custos Como a escolha técnica do material influência
Manuseio
Tamanho Peso e Massa Propriedades do material DimensionamentoTransformação
Forma Simetria
Furos Entalhes Ranhuras
Raios
1. Com a escolha do material o método da transformação é definido
2. Usinabilidade (resistência e limite de escoamento) 3. Transformabilidade (deformação na fratura, limite
de escoamento)
Superfície
Propriedades da superfície
Rugosidade Dureza Coef. De atrito Proteção superficial
1. Com a escolha do material e método da
transformação também a qualidade superficial é definida.
2. Usinabilidade do material 3. Temperabilidade do material 4. Escolha da camadas protetoras
Tolerância
Precisão dimensional 1. Método da transformação determina também as
tolerâncias atingíveis 2. Usinabilidade
3. Tratamento térmico- distorção
Qualidade do material (preço por quilo)
Temperatura Meio
Propriedades de resistência Reações químicas
A relação das propriedades com a temperatura e as reações químicas demarcam mais um limite que só pode ser alterado pela concepção técnica do material
Garantia da Qualidade
Grau de severidade dos testesTam. da amostra aleatória Sensibilidade do controle Segurança na fabricação
Cada material possui riscos específicos para
durabilidade que deverão ser eliminados pelo sistema de garantia da qualidade
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Chances e obstáculos para a aplicação de materiais alternativos
Conceito tradicional do material
Novo conceito de material
Rendimento/
Relação de preço
Estado de conhecimento do construtor
Estado de conhecimento de um grupo de projeto
Vantagem
Déficit de conhecimento do grupo de projetos frente ao construtor numa nova
concepção e material Déficit de
conhecimento do
construtor
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Volume de conhecimento necessário para otimização ideal
Escolar geral
Conhecimento básico Técnico escolar Técnico prático Específicos especiais Química
Técnica de materiais
Resist. dos materiais
Física
Estática
Design
Dinâmica
Matem ática estatística
Técnica de forjaria
Tecn ologia Técnica
fun de dição Técnica de medição
O círculo externo caracteriza o volume de conhecimento necessário
para atingir a solução otimizada de uma peça metálica
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Potencial de otimização de um engenheiro de projetos eficiente
Design Escolar geral
Conhecimento básico Técnico escolar
Técnico prático Específicos especiais Quím ica
Té cn ic a de m at er ia is
R e s is t. d o s m a te ri a is
Físic a
Está tica Din âmi ca
M at em át ic a
es ta tís tic a
T é c n ic a d e fo rja ria
Te cn olo gia Téc nica
de f und ição Técnica de medição
Conhecimento médio Conhecimento médio
O círculo externo caracteriza o volume de conhecimento necessário para
atingir a solução otimizada de uma peça metálica.
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Potencial de otimização de um grupo de projeto de construção- Técnica de materiais e Tecnologia
Escolar geral
Conhecimento básico Técnico escolar
Técnico prático Específicos especiais Quím ica
Té cn ic a de m at er ia is
R e s is t. d o s m a te ri a is
Físic a
Está tica
Design
Din âmi ca
M at em át ic a es ta tís tic a
T é c n ic a d e fo rja ria
Te cn olo gia Téc nica
fund de ição Técnica de medição
Construtor/ Projetista Engenheiro de materiais Tecnólogo
O círculo externo caracteriza o volume de conhecimento
necessário para atingir a
solução otimizada de uma peça
metálica.
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Volume de conhecimento hoje e no futuro
Conhecimentos específicos especiais Conhecimento escolar geral
Conhecimento técnico prático Conhecimento técnico escolar
Conhecimento básico
O círculo exterior representa o volume de conhecimento necessário para atingir a solução otimizada de uma peça metálica.
Hoje Futuro
Ár ea s t éc nic as Áre
as t écn ica s
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• Ligas de efeito memória - 1988
13
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Cerâmica em motores - 1982
Slide 15 15
• Material compósito para molas da suspensão. – 1990
• - Plástico reforçado com fibras de carbono
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• Precipitados com 500 a 50 nm no aço - 1960.
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