Processo de design de incorporação – Parte 1-2

O objetivo do projeto de concretização é definir o layout geral, determinar a forma preliminar de qualquer componente importante do layout, determinar os processos de produção e fornecer soluções para quaisquer funções auxiliares. Um aspecto importante desses objetivos é que não se trata de uma sequência ou de ações pontuais, mas sim de um ciclo de ações, mas que aceita a entrada de resultados provenientes de outros ou de pesquisadores anteriores. Essa é uma abordagem muito comum na indústria automotiva, é chamada de carry over, que é quando alguma solução existente é aplicada em uma proposta de produto diferente.

FIGURE 1 – Source: G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K.H. Grote. Engineering Design – A Systematic Approach. Springer, 2007.

O ponto principal no desenho da concretização é a identificação da prioridade, que deve ser seguida pela análise dos diferentes subsistemas da solução. Considerando novamente o exemplo da conexão cubo-eixo. A variante 2 foi selecionada como a melhor opção. Assim, analisando novamente esta variante, é possível perceber que a parte mais importante é difícil de ser definida. Na verdade, o que é realmente importante é definir a parte que tem maior prioridade para o desenvolvimento. Em situações como esta, uma boa abordagem é focar na função principal do sistema. No caso mencionado, a função principal é a taxa de teste entre as conexões do cubo e do eixo com carga de impulso. Portanto, a prioridade é a capacidade de produzir a condição que se deseja medir, portanto o came do cilindro e a alavanca talvez sejam os componentes mais importantes da variante 2. Em segundo lugar, poderia ser do motor de passo, pois é as características técnicas definem se estas são suficientes para realizar este teste.

Fluxograma de design de incorporação

FIGURE 2 – Source: G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K.H. Grote. Engineering Design – A Systematic Approach. Springer, 2007.

O desenho da modalidade pode ser um procedimento como o ilustrado na Figura 2. Ele pode ser dividido em duas partes. A primeira é designar o departamento técnico e este entrega um layout denominado layout preliminar. Na verdade, este é um layout final, mas não otimizado. A segunda parte é sobre a validação, a otimização, o cálculo do componente mais importante. É possível perceber que se trata basicamente de uma divisão em dois perfis de trabalho, o designer e o analista. O primeiro prepara o layout geral da solução, dimensiona os componentes, produz a lista de materiais e avalia o custo global da solução. O analista muitas vezes utiliza as ferramentas de simulação, CFD e FEM, para assim se aprofundar no dimensionamento de um componente específico. Normalmente, este é aquele com maior prioridade. Eles dão feedback ao designer sobre a otimização. A Figura 2 ilustra que, durante a primeira parte existem dois níveis diferentes, o primeiro é a análise de viabilidade de uma solução, enquanto a segunda parte é a análise de projeto. O estudo de viabilidade verifica se a solução é viável em relação ao conjunto definido no início do processo de projeto. Durante a parte de design é selecionado o componente, o material e o loop que deve ser fechado. Na verdade, o processo é um loop entre as duas partes. Normalmente, as empresas adotam uma engenharia simultânea para o projeto de peças e sistemas. Isso significa que esses processos não são realizados um após o outro, mas sim em paralelo. Portanto, retornar às etapas anteriores para atualizá-las faz parte do processo. Esta é a principal razão pela qual as ferramentas auxiliadas por computador são tão importantes. Estes permitem alterar parâmetros, dimensões e cálculos de forma muito rápida. Portanto, a abordagem paramétrica ou o projeto baseado em modelos de peças e sistemas é uma parte crucial do processo de projeto.

Objetivos do estudo de viabilidade

O estudo de viabilidade tem três objetivos, o tamanho, a montagem e os requisitos determinantes do material. A geometria e o material devem ser considerados em conjunto com a montagem geral das peças para entender o tamanho geral, a viabilidade do sistema e ter uma informação aproximada sobre o custo da peça. É possível produzir uma descrição de qualquer restrição espacial do sistema para organizar diferentes partes juntas.

Referencias

  1. K.T. Ulrich, S.D. Eppinger, Product Design and development, Mcgraw-Hill, 2019;
  2. G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K.H. Grote. Engineering Design – A Systematic Approach. Springer, 2007.