andaime suspenso motorizado

SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL- SENAI

CENTRO DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA DE LUZERNA

CURSO TÉCNICO INDUSTRIALCOM HABILITAÇÃO EM MECÂNICA

ADRIANO GAIO

ROBSON DALLACOSTA

GUILHERME HEUSY

ANDAIME SUSPENSO MOTORIAZADO

Luzerna – SC

2012

ADRIANO GAIO

ROBSON DALLACOSTA

GUILHERME HEUSY

ANDAIME SUSPENSO MOTORIZADO

Trabalho de pesquisa e desenvolvimento,

apresentado à disciplina de projetos mecânicos, no

Curso Técnico Industrial com Habilitação em

Mecânica, do Serviço Nacional de Aprendizagem

Industrial- SENAI, Luzerna.

Orientador(a): Prof. Mauro Sérgio Heimfarth

Luzerna – SC

2012

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO................................................................................................03

1.1 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA........................................................................04

1.2 JUSTIFICATIVA............................................................................................04

1.3 OBJETIVOS..................................................................................................05

1.3.1Objetivo Geral............................................................................................05

1.3.2 Objetivos Específicos..............................................................................05

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA......................................................................05

2.1 REVOLUÇÃO INDUSTRIAL..........................................................................05

2.1.1 Engenharia da Produção Mecânica .......................................................06

2.2 PRINCÍPIOS DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS............................07

2.2.1Orientações para o Mercado....................................................................07

2.2.2 Planejamentos e Especificações............................................................08

2.2.3Fatores Internos da Empresa...................................................................08

2.3IDEALIZAÇÃO E PROJEÇÃO: MÁQUINA DE BUCHAS...............................09

3.PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS.........................................................10

3.1 PROJETO INFORMACIONAL.......................................................................10

3.2 PESQUISA DE PRODUTOS CONCORRENTES E PATENTES..................10

3.2.1Norma Disponível......................................................................................12

3.2.2 Patentes Disponíveis...............................................................................12

4.ANÁLISE DE REQUISITOS.............................................................................13

4.1 REQUISITOS DE CHUMBADORES.............................................................13

4.2 REQUISITOS DA MÁQUINA.........................................................................14

5. TABELA DE CUSTOS....................................................................................15

6. CÁLCULOS.....................................................................................................16

7. CONCLUSÃO.................................................................................................22

8. REFERÊNCIAS...............................................................................................23

ANEXOS

INTRODUÇÃO

Conhecida como um marco na história, a Revolução Industrial iniciou a

mudança de paradigma do desenvolvimento em todo o mundo. Hoje com a

modernidade e tecnologia avançada, alcançou-se altos patamares na

fabricação de máquinas, essas que promovem a sustentabilidade econômica

em um país extremamente capitalista.

Ao perceber a necessidade de expandir novos mercados e suprir a falta

de mão de obra, surgem máquinas altamente viáveis em um ponto de vista

financeiro e produtivo, o que certamente ocasionara a procura do mercado

consumidor cada dia mais exigente. Sendo assim, projetou-se uma máquina

que compreende todos os requisitos para desenvolver um trabalho eficiente,

contemplando todas as especificidades e qualificações determinadas para boa

produtividade.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 REVOLUÇÃO INDUSTRIAL

O grande processo de transformação socioeconômico iniciado na

metade do século XVIII consolidou o capitalismo como modo de produção. A

partir do avanço e revolução da indústria surgiram novas máquinas, novas

fontes de energia e relações de trabalho. De acordo com Schmidt (1999, p.18):

Desde o final do século XVIII, as máquinas a vapor e

a fabrica de tecidos já não eram mais a última

palavra em tecnologia. Agora os motores mais

modernos eram elétricos ou a combustão (gasolina

ou óleo diesel). Surgiram indústrias gigantescas de

aço, a extração de petróleo, máquinas, navios etc.

A competição capitalista estimulou o crescimento de algumas empresas

e eliminaram-se muitas outras. As empresas mais fracas foram compradas ou

simplesmente quebraram, ou seja, “as grandes ficaram ainda maiores”.

(SCHMIDT, 1999, p.18).

Desde então, a indústria trouxe grandes transformações e até hoje

contribui com o que há de mais moderno no mercado. Com o avanço dessas

tecnologias desenvolveram-se máquinas sustentáveis, possibilitando maior

produtividade e suprindo as necessidades das indústrias e consequentemente

do mercado consumidor.

2.1.1 Engenharia da Produção Mecânica

Dedicada à implementação, concepção e melhorias no sistema, a

engenharia industrial busca inovações associando-se as engenharias

tradicionais, os resultados obtidos através dos projetos tem por objetivo

beneficiar pessoas, equipamentos e o ambiente.

A idealização de um novo projeto requer cuidados, os quais envolvem

processo de pesquisa orçamentária e abrangência de mercado, pois se

entende que a máquina deve dispor de qualidade, eficiência, rentabilidade e

produtividade. Conforme Baxter (2000, p. 03):

A atividade de desenvolvimento de um novo produto

não é tarefa simples. Ela requer pesquisa,

planejamento cuidadoso, controle meticuloso e, mais

importante, o uso de métodos sistemáticos. Os

métodos sistemáticos de projeto exigem uma

abordagem interdisciplinar, abrangendo métodos de

marketing, engenharia de métodos e a aplicação de

conhecimentos sobre estética e estilo.

Deste modo, Baxter (2000, p. 25), o desenvolvimento de máquinas é

uma atividade importante e arriscada, envolve critérios técnicos que visam

condições adequadas para o planejamento e execução do projeto. Portanto, o

projeto mais excitante e desafiador é aquele que exige inovação de fato, a

criação de algo radicalmente novo, nada parecido com tudo que se encontra no

mercado.

2.2 PRINCÍPIOS DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS

Os princípios que norteiam o desenvolvimento de produtos fixa-se

através de etapas, que propiciam sua adequação conforme a visão do

consumidor. É nessa perspectiva que Baxter (2000, p. 21) nos traz que,

O desenvolvimento de produto deve ser orientado

para o consumidor. O designer de produtos bem

sucedido é aquele que consegue pensar com a

mente do consumidor: É muito difícil introduzir novos

produtos, principalmente aqueles com maior grau de

inovação. Os consumidores apresentam tendência

conservadora e só estão dispostos a mudar de

habito se tiver uma boa razão para isso.

Desta maneira, o sucesso e o fracasso de novos produtos andam lado a

lado, pois são inúmeros os fatores que contribuem para o sucesso ou para o

fracasso, dentre eles destacam-se os fatores internos à empresa, planejamento

e especificações prévias e a forte orientação para o mercado.

As chances de sucesso dos novos produtos equivalem ao

desenvolvimento de benefícios significativos para os consumidores, excelência

e cooperação técnica e de marketing, além de um produto definido com

precisão contendo as especificações necessárias para o andamento do projeto.

2.2.1 Orientação para o Mercado

A forte diferenciação dos produtos em relação aos seus concorrentes é

um dos fatores mais importantes, onde se apresenta ao mercado

características valorizadas pelo consumidor. Segundo Baxter (2000, p. 08), a

visão que os consumidores têm do produto é que se ele for mais caro supõe-se

que é de alta qualidade, fazendo com que seu mercado expanda-se

provocando seu consumo não só pelo valor pago, mas sim, pela aparência e

estética do produto.

Entre as orientações para melhor desempenho do mercado destacam-se

que o produto deve ser direcionado as necessidades do consumidor e que o

produto deve ser oferecido de forma rápida não abrindo as portas para o

mercado da concorrência. Deste modo, o desenvolvimento de um projeto

requer total planejamento, para que o sucesso seja alcançado, oferecendo

confiabilidade e um patamar elevado de aceitação do consumidor.

2.2.2 Planejamento e Especificação

Os produtos que são submetidos a vários tipos de testes e especificados

de acordo com tamanho, potência e outros aspectos tem mais chances de

sucesso, por isso, faz-se necessário disponibilidade de materiais,

componentes, processos produtivos e mão de obra qualificada.

Sendo assim,

A objetividade esta a cima de tudo. Quando lhe for

transmitida a decisão de que a sua empresa

implementara alguma nova tecnologia e de que será

você o líder dessa empreitada, haverá necessidade

de um compreensão clara e completa da finalidade

do projeto. Projetos ambíguos são perca de tempo,

de talento e de dinheiro. Antes do inicio do projeto,

você precisara saber quais resultados exatamente

sinalizam a sua conclusão. Um projeto só tem inicio

quando você sabe o que exatamente ele produzirá.

(PHILLIPS, 2003, p. 02)

2.2.3 Fatores internos à empresa

Quando se registra um grande nível de cooperação entre o pessoal

técnico e de marketing dentro da empresa as chances de sucesso do produto

são maiores que as outras sem harmonia. De acordo com Baxter (2000, p.09),

“as sessões criativas nem sempre precisam ocorrer em torno de uma mesa. As

pessoas podem continuar normalmente em seus locais de trabalho e ir

anotando suas idéias.”

No desenvolvimento do produto a incerteza é alta na fase inicial, pois

não se tem uma ideia clara do que se resultara, como será feito, quanto custara

e qual será a aceitação dos consumidores. Por isso, a cautela é ingrediente

indispensável no inicio do projeto, onde ao longo do tempo o investimento pode

aumentar conforme o andamento e sucesso do produto.

2.3 IDEALIZAÇÃO E PROJEÇÃO: MÁQUINA DE BUCHAS

Conceituado como um projeto de grande porte, o planejamento e

estruturação para fabricação de máquinas exigem cuidados, faz se necessário

a verificação da existência do produto ou similares, para que este satisfaça a

demanda pré-determinada, além de uma pesquisa detalhada da existência do

mesmo no mercado.

Ao retratar-se sobre o assunto, Baxter (2000, p.133) afirma que,

Um os maiores patrimônios de uma empresa

estabelecida é o conhecimento do seu mercado, que

é muito importante para estabelecer a especificação

da oportunidade. Esse tipo de conhecimento é

dominado pelas pessoas que tem um contato maior

com os consumidores, como os vendedores e

aqueles que prestam serviços de assistência

técnica.

Desse modo, conhecer a real necessidade para desenvolver um produto

viável comercialmente é de extrema importância, favorecendo assim a

implantação de um novo projeto que atenda essa linha comercial. A partir

dessa realidade compreende-se que a implantação dessa máquina, a qual tem

suas funções voltadas para fixação de materiais em concreto e alvenaria, vem

facilitar a produção de buchas expansivas com dimensões variadas.

Embasados pelo avanço tecnologia e a necessidade do produto no

mercado, a projeção pré-estabelecida determinou-se com estudos de caso, os

quais se dedicaram ao estudo e observação, ao estabelecer oportunidades de

planejamento Baxter (2000, p.136) nos coloca que,

A previsão tecnológica procura antecipar as

tendências tecnológicas do futuro. Mesmo no caso

de tecnologias que evoluem rapidamente, essas

tendências podem ser projetadas e usadas para se

fixar metas de desenvolvimento e novos produtos ou

para antecipar as pressões dos concorrentes.

Com a busca frequente do mercado da construção civil pela

necessidade de um material estabelecido com critérios de qualidade, buscou-

se projetar uma máquina a qual tem por objetivo suprir a falta de variedades de

buchas expansivas especificadas por suas variedades e dimensões. Sendo

assim, um projeto nada mais é que a realização de um trabalho organizado,

obedecendo a todos os critérios e normas que envolvem a certificação da

qualidade e aceitação do produto no mercado.

PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

PROJETO INFORMACIONAL

Nesta fase do desenvolvimento integrado de produtos são utilizadas

técnicas e ferramentas para estabelecer, analisar e priorizar as necessidades,

os requisitos dos futuros usuários do produto, estabelecendo o relacionamento

entre as mesmas e definindo quais requisitos de produto são esperados e

quais causam excitação no consumidor.

Os dados de entrada utilizados nesta etapa são buscados diretamente

com o cliente final, aquele que utilizará do produto, isso será feito através de

questionários, entrevistas, observações diretas, grupos focais e outras

técnicas. A principal preocupação da equipe de projeto deve ser em ouvir a voz

do cliente.

Uma vez aplicados os métodos de aquisição de dados, estes devem ser

filtrados de forma que as respostas possam ser tabuladas e tratadas.

O tratamento da correlação entre os requisitos do cliente e os requisitos

do produto é realizado através da matriz de desdobramento da função

qualidade, ou QFD. Além do relacionamento entre o que o usuário deseja e

como estes desejos podem ser atendidos, esta ferramenta leva em conta, a

relação entre a importância de cada item para o consumidor e equipe de

projetos, e quantos desses desejos já são atendidos por produtos existentes

sejam eles próprios ou concorrentes.

ESCOPO DO PROJETO

No contexto de desenvolvimento de produtos, o escopo expressa a

“extensão” ou “amplitude” do projeto (em termos do que se pretende realizar,

abarcar ou abranger), estabelece o seu “raio de ação” ou “cobertura”, definindo,

portanto, seus “limites”. O “escopo” é, em síntese, a alma do projeto, porque

expressa sua essência e identidade.

DEFINIÇÃO DO PROBLEMA

Dentro da economia brasileira, a construção civil tem alcançado

historicamente bons índices de crescimento.

Diante destes números, deseja-se adentrar neste mercado, fornecendo

produtos que possam melhorar a produtividade do setor.

Através de uma breve pesquisa de mercado pode-se observar que

existe uma ampla gama de produtos oferecidos ao setor. Mas boa parte destes

é rústica e apresentam qualidade duvidosa.

Diante da necessidade de atender à demanda do mercado, será

possível planejar e executar o projeto de uma máquina que forneça todos os

requisitos para certificação do material desenvolvido por ela?

JUSTIFICATIVATrata – se do projeto de um andaime (para cargas e pessoas)

desmontável, para obras de construção civil. Devera atender as normas NR12

(Segurança em Máquinas e Equipamentos) e NR18 (Segurança no Trabalho na

Indústria de Construção).

OBJETIVOS

OBJETIVO GERAL

Desenvolver o projeto de um andaime suspenso motorizado, para

manutenção externa de edifícios, prático e eficiente, no período de cinco

meses, o qual atenda todas as especificações, normas e leis existentes, dentro

de nossos recursos técnicos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Pesquisar bases de patentes quanto a fabricação da máquina;

Procurar produtos concorrentes;

Preencher matriz QFD;

Definir componentes a serem utilizados obedecendo os critérios

de qualidade;

RESULTADOS ESPERADOS COM A REALIZAÇÃO DO PROJETO

Os resultados esperados no desenvolvimento do andaime para

construção civil onde o mesmo vai facilitar a vida dos operários assim

agilizando a construção das obras, onde o mesmo estiver em operação. O

andaime terá um beneficio único que poderá ser operado com segurança e

onde terá o transporte misto tanto de cargas e de pessoas.

Com a realização deste projeto buscamos uma nova forma de andaimes

para construção civil, para que traga um novo conceito na área, levando em

consideração os beneficiados, que serão os trabalhadores de construção civil,

os locadores de andaimes, e principalmente os futuros proprietários, pois em

menor tempo terão seu imóvel.

ABRANGÊNCIA DO PROJETO

O andaime atuara na área de construção civil, facilitando os operários

das obras em seus serviços gerais e no próprio transporte de pessoal para

assim ter um rápido acesso as partes do edifício em construção.

PESQUISA DE PRODUTOS CONCORRENTES E PATENTES

ANDAIME SUSPENSO MOTORIZADO - MECAN GRUPO ORGUEL

É constituído por uma plataforma, que possui guinchos instalados em

cada cabeceira que realizam a movimentação através de cabos de aço. Nas

extremidades da plataforma são instalados dispositivos trava-queda

automáticos, que atuam na situação de ruptura do cabo de aço de sustentação

ou quando ocorrer inclinação excessiva da plataforma. O painel de comando

possibilita o acionamento simultâneo ou individual, este último quando

necessária correção da inclinação da plataforma.

ANDAIME SUSPENSO/CONSTRUÇÃO CIVIL - VERTECH TECNOLOGIA E

SEGURANÇA

Todos os andaimes serão suspensos por cabos de aço com diâmetro

5/16″, cuja a carga mínima de ruptura é igual a 3867 kgf./cabo, Norma NBR

6327. Cada operário deverá estar ligado a um cabo de aço (com resistência

mínima é de 1370 kgf.) através de cinto de segurança, dotado de dispositivo de

trava-quedas. Este cabo deverá estar ancorado diretamente na estrutura do

prédio, de forma independente do vigamento do andaime.

NORMA DISPONÍVEL

Em nossa pesquisa realizada junto á ABNT, encontramos uma norma que

regulamenta o produto bucha de expansão, representada na tabela:

Código: ABNT NBR ISO 2408:2008

Data de Publicação:

14/01/2008

Válida a partir de:

14/02/2008

Título: Cabos de aço para uso geral - Requisitos mínimos

Título Idioma Sec.:

Steel wireropes for general purposes -

Minimunrequirements

Comitê: ABNT/CEE-113 Cabos de Aço e Acessórios

Nº de Páginas: 35

Status: Em Vigor

Organismo: ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas

Objetivo: Esta norma especifica os requisitos mínimos para a

fabricação e ensaios de cabos de aço para uso geral,

incluindo operações com equipamentos de elevação de

carga, tais como guindastes e guinchos. Também são

abrangidos cabos de aço para laços e apresentadas

tabelas fornecendo as cargas de ruptura mínimas para os

diâmetros, categorias de resistência e construções mais

comuns de cabos de aço. Esta Norma se aplica a cabos de

aço de camada simples, resistente à rotação e com pernas

fechadas em paralelos feitos de arames sem acabamento

(polidos), galvanizados e revestidos com liga de zinco em

cabos de aço com diâmetros de até 60 mm, fornecidos a

granel.

Código: ABNT NBR 6494:1990


30/08/1990

Título: Segurança nos Andaimes


Scaffoldssafety - procedure

Comitê: ABNT/CB-02 Construção Civil

Nº de Páginas: 5

Status: Em Vigor


Objetivo: Esta norma fixa as condições exigíveis de segurança dos

andaimes quanto à sua condição estrutural, bem como de

segurança das pessoas que neles trabalham e transitam.



30/06/1995

Válida a partir de:

31/07/1995

Título: Cores para segurança


Safety color - Procedure


Nº de Páginas: 3

Status: Em Vigor


Objetivo: Esta norma fixa as cores que devem ser usadas para

prevenção de acidentes, empregadas para identificar e

advertir contra riscos.



30/01/1983

Título: Segurança na execução de obras e serviços de construção


Nº de Páginas: 112

Status: Em Vigor


Objetivo: Esta Norma fixa as condições exigíveis de segurança e

higiene em obras e serviços de construção e os

procedimentos e medidas, de caráter individual e coletivo,

para manutenção dessas condições na execução de

tarefas específicas.

Patentes Disponíveis

As patentes disponíveis encontradas sobre andaimes foram pesquisadas

juntamente ao site do “INPI”. Elas estavam disponíveis no dia 12/03/2012 foram

encontradas um total de 3 patentes no site, e estão indicadas na tabela ,a

seguir:

Nº Processo Depósito Título

1 PI9603018-6 A 01/07/1996 Aperfeiçoamento em andaime suspenso

motorizado.

2 PI0505135-5 11/11/2005 Andaime suspenso com equipamento

extensível apto a permitir acesso a pontos

negativos e/ ou positivos de edificações em

geral.

3 PI0904283-0 30/10/2009 Dispositivo de travamento de andaime

móvel.

Sendo que para elaboração de nosso projeto as patentes que

apresentaram mais importância foram as de numero PI9603018-6 A e

PI0505135 -5, em anexo.

DEFINIÇÃO E DETALHAMENTO DO CICLO DE VIDA DO PRODUTO

IDENTIFICAÇÃO DOS REQUISITOS DOS CLIENTES DO PRODUTODefinir quais são as ferramentas que serão utilizadas para levantar as

necessidades dos clientes. Definir qual será a metodologia de aplicação da

ferramenta.

As principais ferramentas que serão utilizadas nesta fase são:

Sessões de brainstorming;

Experiências pessoais e da empresa;

Pesquisa em material publicado

CLASSIFICAÇÃO DAS NECESSIDADES/REQUISITOS DOS CLIENTES

Após o agrupamento, análise e classificação, as necessidades,

inicialmente descritas segundo a linguagem dos clientes, podem ser reescritas

na forma do que chamamos de requisitos dos clientes. Estes requisitos podem

ser agrupados aos seguintes aspectos:

Aspecto Requisito Grau de Importância

Desempenho Funcinal

Ter Capacidade de Carga 5Ter Velocidade 5

Ser Potênte 5Ter Durabilidade 5

Fatores Humanos Ter Ergonômia 5Ser Simples Operar 3

PropriedadesSer Leve 5

Ser Desmontável 5Ter Fácil Transporte 3

Espaço Ter fácil Acesso 3Ter Boa Área de Circulação 3

ConfiabilidadeSer Resistênste 5

Ser Seguro 5Ter Garantia 5

Ciclo de VidaTer Várias Utilizações 4

Ter Simples Manutenção 5Ter Materias Reaproveitáveis 5

Recursos e ManufaturaTer Dimensões Normalizadas 3

Ter Peças Comerciais 4

ANÁLISE DE REQUISITOS

REQUISITOS DE USUÁRIO

Ter Capacidade de Carga;

Ter Velocidade;

Ser Potente;

Ter Durabilidade;

Ser Ergonômico;

Ser de Simples Operar;

Ser Leve;

Ser Desmontável;

Ter Fácil Transporte;

Ter Fácil Acesso;

Ter Boa Área de Circulação;

Ser Resistente;

Ser Seguro;

Ter Garantia;

Ter Simples Manutenção;

Ter Materiais Reaproveitáveis;

Ter Dimensões Normalizadas;

Ter Peças Comerciais;

Ser de Fácil Instalação.

REQUISITOS DE PRODUTO

Ter Garantia;

Ser Seguro;

Ter Durabilidade;

Ser Ergonômico;

Ter Dimensões Normalizadas;

Ter Baixo Custo;

Ser Resistente;

Ser Simples de Operar;

Ser Potente;

Ter Velocidade;

Ser Leve;

Ter Capacidade de Carga;

Ser Fácil de Transportar;

Ser Fácil de Instalar.

DEFINIÇÃO DA ESPECIFICAÇÃO DE PROJETO DE PRODUTO (EPP)

Uma vez definidos os requisitos de cliente e os requisitos de produto,

estes devem ser correlacionados e classificados. Isto permite conhecer quais

são as qualidades que deve ser priorizadas durante o desenvolvimento do

projeto. Para correlacionar os requisitos de cliente e de produto utilizam-se a

matriz de desdobramento da função qualidade ou QFD.

DESDOBRAMENTO DA FUNÇÃO QUALIDADE

TER GARANTIASER SEGUROTER DURABILIDADESER ERGONÔMICOTER DIMENSÕES NORMALIZADASTER BAIXO CUSTOSER RESISTENTESER SIMPLES DE OPERARSER POTENTETER VELOCIDADESER FÁCIL DE TRANPORTARSER FÁCIL DE INSTALARTER CAPACIDADE DE CARGASER LEVE

RP x RP 26 16 8 5 5 -21 13 2 -2 -12 12 7 -5 2

TER

GARA

NTI

A

SER

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SER

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ASPECTO REQUISITOS DOS USUÁRIOSTER CAPACIDADE DE CARGA 5 4 4,5 3 5 5 5 2 1 9 100TER VELOCIDADE 5 4 4,5 5 2 3 5 0 1 0 0SER POTÊNTE 5 4 4,5 5 3 3 5 0 1 0 0TER DURABILIDADE 5 5 5 5 5 5 5 0 1 0 0TER ERGONOMIA 5 3 4 5 4 3 5 0 1 0 0SER SIMPLES DE OPERAR 3 3 3 5 3 3 5 0 1 0 0SER LEVE 5 3 4 5 1 3 5 0 1 0 0SER DESMONTÁVEL 5 3 4 5 4 2 5 0 1 0 0TER FÁCIL TRANSPORTE 3 5 4 5 4 2 5 0 1 0 0TER FÁCIL ACESSO 3 3 3 5 4 4 5 0 1 0 0TER BOA ÁREA DE CIRCULAÇÃO 3 3 3 5 4 3 5 0 1 0 0SER RESISTENTE 5 5 5 5 4 3 5 0 1 0 0SER SEGURO 5 5 5 5 4 4 5 0 1 0 0TER GARANTIA 5 5 5 5 5 5 5 0 1 0 0TER VÁRIAS UTILIZAÇÕES 4 3 3,5 5 3 3 5 0 1 0 0TER SIMPLES MANUTENÇÃO 5 3 4 5 3 3 5 0 1 0 0TER MATERIAIS REAPROVEITÁVEIS 5 3 4 5 3 3 5 0 1 0 0TER DIMENSÕES NORMALIZADAS 3 4 3,5 5 3 3 5 0 1 0 0TER PEÇAS COMERCIAIS 4 3 3,5 5 3 3 5 0 1 0 0SER DE FÁCIL INSTALAÇÃO 5 1 3 5 3 3 5 0 1 0 0

Total (sem telhado)

0

300

900 0

100 0

100 0

900

100 0 0

900 0

9 100Ordem (sem telhado) 8 4 1 8 5 8 5 8 1 5 8 8 1 8

Total (com telhado)

0

4800

7200 0

500 0

1300 0

1800

1200 0 0

4500 0

Ordem (com telhado) 8 2 1 8 7 8 5 8 4 6 8 8 3 8

UNIDADE DE MEDIDA

mês

Tem

po

m²

R$ KW m/m

in

KG KG

Nosso produto (se existir)

Mercan

4

2200

0

1.5 10

600

Kg

305

Vertech

.4

2000

0

1,5 12

750k

g

350

OBJETIVO (VALOR META) 12

3000 4

1700

0

1,5

1 2

800

280

Dificuldade técnica de realização

BENCHMARKING TÉCNICO DE PRODUTO

REQ

UIS

ITO

S DE

PRO

JETO

NEC

ESSI

DADE

S DO

S U

SUÁR

IOS

Clie

nte

Inte

rno

Gera

l

IMPORTÂNCIA

Desempenho funcional

Fatores humanos

Propriedades

Espaço

Confiabilidade

Ciclo de vida

Recursos e manufatura

PRIMEIRA MATRIZ DA QUALIDADE (QFD)

Balancim Suspenso Motorizado

Peso

rela

tivo

Argu

men

to d

e ve

ndas

Peso

abs

olut

o

Nos

so p

rodu

to

Conc

orre

nte

X

Conc

orre

nte

Y

BENCHMARKING DE MERCADO

Plan

o

Índi

ce d

e m

elho

ria

01 - Matriz QFD

ESPECIFICAÇÃO DO PROJETO DE PRODUTOUm dos principais objetivos do projeto informacional é obter a

especificação de projeto do produto. Estes dados contêm as grandezas

quantitativas e qualitativas que nortearão o restante do projeto.

O resultado obtido a partir da matriz QFD está estruturado na matriz de

especificação de projeto de produto, como segue:

Nº ESPECIFICAÇÃOUNIDADE DE

MEDIDAOBJETIVO

(VALOR META)SENSOR SAÍDAS INDESEJÁVEIS COMENTÁRIOS

1TER GARANTIA

mês 12à partir da data da compra

1SER SEGURO

0 0Planilhas de custo de fabricação

Quebras antes do periodo determinado

1 TER DURABILIDADE Tempo 3000 Tempo4 SER ERGONÔMICO 0 0

5TER DIMENSÕES NORMALIZADAS

m² 4 medidasNão atender o mercado

5TER BAIXO CUSTO

R$ 17000 mercadoCusto elevado aos concorrentes

5 SER RESISTENTE 0 0 testes Quebras indevidas8 SER SIMPLES DE OPERAR 0 0 testes Complicaçoes no comando

8SER POTENTE

KW 1,5testes de esforços

Não suportar o peso do andaime carregado

8TER VELOCIDADE

m/min 1 2 testesbaixa velocidade com o andaime carregado

8SER FÁCIL DE TRANPORTAR

0 0 testesProblemas com deslocamentos

8SER FÁCIL DE INSTALAR

0 0 testesproblemas com engates rapido

8TER CAPACIDADE DE CARGA

KG 800 testesNão suportar operarios e ferramentas

8 SER LEVE KG 280

02 - EPP

PROJETO CONCEITUALNesta fase do desenvolvimento integrado de produtos são utilizadas

técnicas e ferramentas para estabelecer quais são a estrutura funcional (global,

parciais e elementares) do produto. Ainda são analisadas quais são as formas

de atender a estas funções e desenvolvidos conceitos de produto que sejam

capazes de atender a necessidade que gerou a atividade de projeto. Por fim,

cabe aos projetistas selecionar qual conceito será mais eficaz para atender aos

requisitos estabelecidos na etapa anterior do processo.

Durante todas as etapas desta fase, são utilizadas ferramentas

interativas e sistemáticas que aperfeiçoam o desenvolvimento. Estas são

capazes de, se utilizadas de maneira adequada, gerar concepções inovadoras

de produtos.

Os dados de entrada utilizados nesta etapa são extraídos diretamente

da matriz de desdobramento da qualidade (elaborada na etapa anterior) e da

especificação de projeto de produto (resultante da matriz QFD). São

extremamente importantes para o desenvolvimento de produtos o

benchmarking técnico e o de mercado (quando do reprojeto de algum produto

existente).

Uma vez definida a estrutura funcional do produto, parte-se para a parte

criativa desta fase, gerando-se princípios de solução para cada uma das

funções que o produto deverá atender. O agrupamento destes princípios de

solução irá gerar o conceito do novo produto.

A partir do instante em que se tem a definição do conceito do produto,

inicia-se a etapa do projeto detalhado, onde são definidas as dimensões

(dimensionamento) dos componentes, bem como são elaborados os desenhos

e toda a documentação técnica do produto.

MODELAGEM FUNCIONAL DO PRODUTO

A modelagem funcional auxilia o time de projeto a descrever os produtos

em nível abstrato, possibilitando a obtenção da estrutura de produto sem

restringir o espaço de pesquisa a soluções específicas. Permite ainda que o

produto seja representado pelas suas funcionalidades, tanto internas quanto

externas.

A partir de uma análise da matriz de desdobramento da qualidade e da

especificação de projeto de produto, pode-se especificar qual a função total, ou

global, do produto. Trata-se a função principal que o produto deve realizar.

Tendo a função global definida, devem-se analisar quais são as entradas

e saídas do sistema técnico, em relação à energia, matéria e sinal. Esta análise

pode ser demonstrada através de um diagrama simplificado, como o indicado

abaixo:

TRANSPORTAR PESSOAS E CARGAS

Para o produto Balancim Suspenso Motorizado, a função global obtida

após a análise da matriz de desdobramento da qualidade e da EPP, pode ser

definida como:

Função Global

EnergiaPessoas

EquipamentosInformação

Transportar Pessoas e Cargas

EnergiaPessoas

EquipamentosInformação

04 - Função Global

Uma vez definida a função global, inicia-se o desdobramento desta em

uma estrutura com subfunções mais simples, as chamadas funções parciais. A

função parcial é uma função de menor complexidade, porém ainda apresenta

entradas e saídas múltiplas (em termos de energia, material e sinal).

As funções parciais podem ainda ser desdobradas sucessivamente até

chegar às funções elementares. Uma função elementar é a de menor nível de

complexidade possível, e normalmente apresenta somente uma entrada e/ou

saída no sistema.

Por fim, reúnem-se as funções formando um mapa que relaciona todas

as funções elementares. Este é chamado de desdobramento da estrutura

funcional do produto. A seguir é apresentado o desdobramento da estrutura

funcional para o produto Balancim Suspenso Motorizado:

Mapa Funcional

Energia

Pessoas

Material

Informação

Energia

Pessoas

Material

Informação

ADMITIR PESSOAS EMATERIAIS

MOVIMENTAR ESTABILIZAR MOVIMENTAR LIBERAR PESSOAS EMATERIAIS

ADMITIR PESSOAS EMATERIAIS

MOVIMENTAR ANDAIME ESTABILIZAR MOVIMENTAR PARASAÍDA

LIBERAR PESSOAS EMATERIAIS

OFERECER SEGURANÇA

INFORMAR ANDAR INFORMAR PARA QUEANDAR MOVIMENTAR

05 - Mapa Funcional

MÉTODO DA MATRIZ MORFOLÓGICA

Este método consiste em uma pesquisa sistemática de diferentes

combinações de elementos ou parâmetros, com o objetivo de encontrar uma

nova solução para o problema. Para o desenvolvimento de concepções

alternativas, o método da matriz morfológica consiste nos seguintes passos:

1. Identificar as funções ou operações e parâmetros do processo

(identificado através da modelagem funcional do produto);

2. Preencher a primeira coluna da matriz com as funções ou parâmetros do

problema;

3. Buscar princípios de solução alternativos para cada operação ou

parâmetro;

4. Buscar soluções ou concepções alternativas para o problema global

formulado (unindo-se os princípios de solução para cada função ou

parâmetro do problema);

5. Avaliar e selecionar concepções;

6. Estabelecer leiaute e descrever a concepção.

A estrutura básica de uma matriz do método morfológico pode ser

observada na figura 06. Trata-se da matriz para o desenvolvimento de

princípios de solução para um balancim suspenso motorizado.

Na primeira coluna são listadas as funções e parâmetros que a máquina

deve atender, sempre tendo em vista os resultados da matriz QFD e da EPP.

Nas demais colunas são listadas os diversos princípios de solução para cada

uma das funções ou parâmetros.

Não existe limite para a quantidade de princípios de solução para cada

função. Para a geração de uma maior quantidade de ideias, podem ser

utilizadas outras ferramentas em conjunto com o método da matriz morfológica.

São exemplos de ferramentas: brainstorming, brainwritting, método Delphi,

analogias direta, simbólica e pessoal, ou outras ferramentas intuitivas.

Movimentar para Saida

Informar para qual Andar Movimentar

Liberar Pessoas e Materiais

Admitir Pessoas e Materiais

Matriz Morfológica

Oferecer Segurança

Movimentar Andaime

Estabilizar

Informar Andar

06 - Matriz Morfológica

A partir da matriz criada, os princípios de solução são escolhidos de

forma a poder gerar conceitos diferentes que possam atender ao problema de

projeto. A figura 07 demonstra o agrupamento de princípios de solução para a

geração de concepções para um balancim suspenso motorizado.

Os conceitos são o agrupamento em colunas, dos princípios de solução

para cada função. Dentro de cada célula é demonstrado, de forma icônica, o

princípio de solução.

IDENTIFICAÇÃO DAS ALTERNATIVAS VIÁVEIS

Concluída a fase de geração de soluções alternativas, é provável que

haja várias concepções para o problema em desenvolvimento, se não do

produto como um todo, de partes ou determinadas funções para as quais se

encontraram ou foram criados princípios de solução alternativos.

Para o produto balancim suspenso motorizado, a aplicação do método

da matriz morfológica resultou no seguinte quadro:

1º 2º 3º

Liberar Pessoas e Materiais

Informar para qual Andar Movimentar

Movimentar para Saida

Informar Andar

Estabilizar

Movimentar Andaime

Oferecer Segurança

Matriz Morfológica

Admitir Pessoas e Materiais

4º

07 - Matriz Morfológica

PROCESSO DE AVALIAÇÃO E SELEÇÃO DE CONCEPÇÕES DO PRODUTO

Ao final do projeto conceitual essa atividade é desenvolvida, visando

identificar qual a melhor concepção dentre as alternativas desenvolvidas. A

seleção da concepção tem consideráveis consequências para os negócios da

empresa, a manufatura, o uso, a manutenção e a comercialização do produto.

Decisões errôneas podem tornar-se irreversíveis ou muito dispendiosas para

ser revertidas mais tarde se a solução escolhida já estiver em produção.

Na literatura são encontradas várias proposições de métodos de

seleção, desde as mais simples até as mais estruturadas ou sistematizadas.

Por ser simples e fácil de aplicar, além de evidenciar as melhores soluções, a

ferramenta mais recomendada é o “Método de Pugh”.

Solução 1 Solução 2 Solução 3 Solução 4Desempenho Funcional 0 -1 1 -1

Fatores Humanos 0 0 1 1

Propriedades 0 0 0 0

Espaço 0 0 0 0Confiabilidade 0 1 0 1

Ciclo de vida 0 -1 0 -1

Recursos e Manufatura 0 1 1 -1

Total 0 0 3 -1

Matriz de Pugh

08 - Matriz Pugh

PROJETO DETALHADOMEMORIAL DE CÁLCULO BALANCIM SUSPENSO MOTORIZADO

DIMENSIONAMENTO BASE ANDAIME

REAÇÃO NOS APOIOS

Área - 4,2m2

Peso - 7850N 7,85 KN

Dimensões - 3500 X 1200 X1200mm

Coeficiente de Segurança (K) - 4

∑ fv=0

ra−7,85+rb=0

ra+rb=7,85KN

∑Ma=0

7,85.1,75−rb .3,5=0

rb=¿3,513,737 ¿

rb=3,92KN

ra+rb=7,85KN

ra=7,85−3,92

ra=3,93 KN

0<X<1,75

Q=ra

Q=3,93 KN

M=ra .X

M=3,93.0

M=0KN

M=ra .X

M=3,93.1,75

M=6,87KN

1,75<X<3 ,5

Q=ra−P1

Q=3,92−7,85

Q=3,93 KN

M=ra .X−P1. (X−a )

M=3,93.1,75−7,85. (1,75−1,75 )

M=6,87 KN

M=ra .X−P1. (X−a )

M=3,93.3,5−7,85. (3,5−1,75 )

M=0KN

τ= τ eK

τ=3504

τ=87,5MPA

τ=Mmax .W

MODULO DE RESISTÊNCIA

W=6,87.103

87,5. 106

W=7,85.10−5m3 78,51 cm3

CABO DE AÇO E TAMBOR

Coeficiente de Segurança (K) - 8

TABELA DE CUSTOS

CálculosCONCLUSÃO

Devido a grande demanda do mercado, buscou-se através desse projeto

idealizar uma máquina, a qual possibilite a produção de buchas expansivas

UNIDADE MATERIAL VALOR ESTIMADO

(R$)

com dimensões variadas, possibilitando qualidade em seu desempenho e

promovendo maior abrangência.

Com a evolução tecnológica avançada, determinou-se através de um

projeto detalhado, com orçamentos, cálculos e projeções, a construção de uma

máquina viável financeiramente, com altos patamares de qualidade,

promovendo sustentabilidade econômica.

Ao perceber a necessidade de expandir novos mercados e suprir a falta

de mão de obra, surgem máquinas altamente viáveis. Sendo assim, projetou-se

uma máquina que compreende todos os requisitos para desenvolver um

trabalho eficiente com boa produtividade.

REFERÊNCIAS

FISCHER, Ulrich: et al. Manual de Tecnologia Metal Mecânica. 43ª ed. São

Paulo: Blucher. 2008, 412p.

PROVENSA, Francesco; Projetista de Máquinas PRO-TEC. 1ª ed. São Paulo:

F.Provensa. 1960, 459 p.

MELCONIAN, Sarkis; Elementos de Máquinas. 3ª ed. São Paulo: Érica. 2002,

358 p.

SKF; Mancais Bipartidos SNL 30 e SNL 31. SKF. 2006, 63 p.

SKF; Catálogo Geral. Itália: Stamparira Artistica Nazionale Corso Siracusa.

1990, 976 p.

MECAN. Disponível em www.mecan.com.br. Acesso em 26/06/2012

VERTECH. Disponível em www.vertech.com.br. Acesso em 26/06/2012

6. ANEXOS

andaime suspenso motorizado

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