Relatório Projeto Conceitual - Metodologia de Projeto de Produto

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - CAMPUS JOINVILLE
CENTRO DE ENGENHARIA DA MOBILIDADE
EMB 5027 – METODOLOGIA DE PROJETO DE PRODUTOS
RELATÓRIO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTO
PROJETO CONCEITUAL
CICLOFAIXAS COM ALUGUEL DE BICICLETAS INTEGRADO
EQUIPE
Coordenador: Cristiano Vasconcellos Ferreira
Arthur Ramos de Moura Coutinho
Carlos Roberto Schwaab
Gustavo Henrique Voigt
Victor Hugo Dagnoni
NOVEMBRO / 2015�
SUMÁRIO
11.	Declaração de escopo de produto	�
12.	Desdobramento dos Sistemas, Sub-Sistemas e Funções do Produto	�
43.	Geração das Alternativas de Concepção	�
43.1.	Aplicação da TRIZ	�
63.2.	Matriz Morfológica	�
73.3.	Alternativas de Solução Geradas	�
84.	Seleção das Alternativas de Concepção	�
85.	Descrição da concepção selecionada	�
96.	Conclusões	�
107.	Referências	�
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declaração de escopo de produto
O projeto consiste no planejamento e construção de duas ciclofaixas ao longo das ruas Blumenau e João Colin, e o sentido o mesmo que os veículos. Além das ciclofaixas, o projeto também visa a construção de dois pontos de aluguel de bicicletas, tendo um em cada extremo de ambas ciclofaixas, e pontos de parada. Este projeto tem o objetivo de promover o uso das bicicletas, pois é um meio de transporte limpo e sustentável, visar a saúde dos moradores, e também dar jus ao nome de ''cidade das bicicletas''.
A pessoa interessada no uso deste meio poderá locar uma bicicleta nos pontos, sendo um ao lado do terminal Norte e o outro aos arredores do Hospital Dona Helena, e utilizá-la neste percurso ou qualquer outro, desde que devolva a bicicleta. E também caso o usuário deseja parar em um determinado local e não utilizar mais a bicicleta, ele poderá fazer isto em algum ponto de parada ao longo do trajeto. Para evitar furtos ou qualquer outro incidente, haverá câmeras monitorando as ciclofaixas e os pontos de aluguel ou de parada. Cada pessoa deverá se registrar em um sistema computacional, que visa o monitoramento de cada pessoa que utiliza este meio de transporte, caso ocorra qualquer incidente, a pessoa responsável receberá uma multa em seu correio nos dias sucessivos. 
Nos trajetos onde serão implementadas as ciclofaixas haverá sinalização exclusiva para as bicicletas. A tinta utilizada na faixa será termoplástica antiderrapante de cor vermelha, e para separar essa faixa das demais, serão utilizados tachões e duas faixas de aproximadamente 10 cm cada nas cores branca e amarela, o percurso também contará com arborização.
A bicicleta para aluguel terá as cores da bandeira da cidade, terá como acessório uma cestinha para guardar bolsas ou mochilas, luzes para o uso noturno, equipamentos de seguranças, e caso o projeto se tornar eficiente e principalmente seguro, será disponibilizado futuramente bicicletas com rodinhas para crianças que poderão ser acompanhadas apenas com responsáveis.
Desdobramento dos Sistemas, Sub-Sistemas e Funções do Produto
No início da fase de Projeto Conceitual o produto é modelado de acordo com suas funções abstratas, independente de princípios físicos. O objetivo é que, na busca, criação, representação e seleção de soluções, seja mantido o foco na essência dos problemas e não na solução imediata. Para se chegar às funções do produto, é feito o desdobramento do sistema em subsistemas até que se chegue às funções desses subsistemas. 
De uma maneira geral, funções descrevem as capacidades desejadas ou necessárias que tornarão um produto capaz de desempenhar seus objetivos e especificações. A seguir a Tabela 1 com esses sistemas, sub-sistemas e suas respectivas funções.
Tabela 1 – Sistemas, sub-sistemas e funções
	TOTAL
	SISTEMAS
	SUB-SISTEMAS NÍVEL 1
	SUB-SISTEMAS NÍVEL 2
	FUNÇÃO
	
CICLOFAIXAS COM ALUGUEL INTEGRADO
	
SERVIÇO
	MANUTENÇÃO
	VIA/P.D.C
	Manter a via e os pontos de coleta em bom estado de uso
	
	
	
	BICILETAS
	Manter as bicicletas em bom estado de uso
	
	
	PREÇO
	
	Oferecer facilidade de uso
	
	
TRANSPORTE
	BICICLETA
	
	Fazer com que os pontos de coleta sempre tenham bicicletas disponíveis
	
	
	FUNCIONÁRIOS
	
	Garantir tanto a satisfação do funcionário quanto do cliente ao ver que terá funcionários para atendê-lo
	
	
	MATERIAIS
	
	Garantir que a obra seja finalizada sem atrasos
	
	
SEGURANÇA
	SINALIZAÇÃO
	HORIZONTAL
	Manter-se dentro das normas do CTB, e logo trazendo a segurança de todos os utilizadores da via
	
	
	
	VERTICAL
	Manter-se dentro das normas do CTB
	
	
	ILUMINAÇÃO
	
	Garantir a boa visualização do trajeto
	
	
	MONITORAMENTO
	VIA/P.D.C
	Manter a segurança, evitando roubos e furtos
	
	
	
	BICICLETAS
	Evitar roubos e furtos
	
	BICILETA
	MODELO
	
	Melhor opção entre conforto e funcionalidade para o cliente
	
	
MEIO AMBIENTE
	ARBORIZAÇÃO
	
	Manter um ar mais puro, proteção contra o sol e a sensação de bem estar ao pedalar
	
	
	LIMPEZA
	
	Manter a via e os p.d.c limpos para garantir a satisfação do cliente
Fonte: Os Autores (2015)
Figura 1 – Desdobramento dos sistemas e sub-sistemas do produto
Fonte: Os Autores (2015)
A figura 1, acima, ilustra o diagrama de desdobramento do produto (sistema geral) em subsistemas menores. A funcionalidade deste diagrama contribui para uma melhor análise da criação do produto e dos seus componentes. Desta maneira, é possível relacionar em todos os sistemas menores, aplicando conhecimentos técnicos a cada função específica e unindo estas partes e estabelecendo o produto final a ser entregue ao cliente. 
Pode-se perceber na imagem que foram definidos cinco sistemas primários das Ciclofaixas com aluguel de bicicletas integrado: Serviço, Transporte, Segurança, Bicicleta e Meio ambiente. Todos esses sistemas primários não contêm todas as especificações do produto, são só os tópicos principais de abordagem das características do produto, havendo a necessidade de criar subsistemas para complementar as funções e atributos do produto. Por exemplo, o sistema “Serviço” se divide em preço e manutenção, sendo que esse último ainda apresenta mais uma divisão: manutenção das bicicletas e manutenção da Via/P.d.c (Pontos de Coleta). O Sistema Transporte se divide em subsistemas de: Transporte das Bicicletas, dos funcionários e dos materiais que serão utilizados para construção da obra. O sistema Segurança se divide em subsistemas de iluminação sinalização e monitoramento, esses dois últimos ainda se dividem em outros dois subsistemas cada, sedo eles: Sinalização Horizontal e vertical, monitoramento da Via/P.d.c e das bicicletas. No sistema Bicicleta se faz necessidade de apenas um subsistema: Modelo das bicicletas. No sistema Meio ambiente há a divisão em outros dois subsistemas arborização e limpeza.
As necessidades dos clientes e a adequação do produto em normas nacionais de segurança e transporte foram fatores essenciais que contribuíram para a determinação dos subsistemas do produto. As especificações de cada subsistema estão registradas detalhadamente na seção 3.2 (Matriz Morfológica).
Geração das Alternativas de Concepção
Aplicação da TRIZ
O método da TRIZ (teoria da solução inventiva) nos auxilia a gerar soluções para que a solução de um problema não interfira ou promova outro. No relatório de projeto informacional na matriz QFD, encontram-se os requisitos de projeto que estavam em conflito através do “telhado” da matriz QFD, identificados pela ligação negativa ou fortemente negativa entre os requisitos. Esses requisitos foram cruzados utilizando a ferramenta TRIZ, apontando para princípios inventivos a serem utilizados no produto para equilibrar esses conflitos. Segundo a TRIZ, o projeto do produto é visto como sendo um processo de busca de uma solução ideal, para um dado problema. 
As tabelas 2, 3 e 4 a seguir especificam os conflitos entre os requisitosdas Ciclofaixas com aluguel de bicicletas integrado e apontam para alternativas de solução que podem ser implementadas no projeto.
Tabela 2. CONFLITO 1: Plantação de 250 árvores durante a ciclofaixa X Espaçamento de via conforme CTB (1,2 m).
	Requisito de Projeto a ser Otimizado
	Espaçamento da via conforme CTB (1,2 m)
	Parâmetro de Engenharia da TRIZ a ser Otimizado 
	Comprimento do objeto estático (4)
	Requisito de Projeto Conflitante
	Plantação de 250 árvores durante a ciclofaixa
	Parâmetro de Engenharia Conflitante
	Área do objeto estático (6)
	Princípios Inventivos
	Princípios de Solução
	Explicação
	17. Movendo para uma nova dimensão
	Inclinação das arvores para o lado da ciclovia
	Faz com que as raízes que saiam da terra cresçam do lado oposto.
	7. Alinhamento
	Conter as raízes das árvores que ameaçarem invadir a ciclofaixa com outro objeto: tubos que adentram o solo ao lado das arvores.
	Esses tubos captam as águas das chuvas criando um sistema de irrigação radicular que faz não só com que as raízes cresçam pra baixo, mas com que a árvore cresça melhor e também que resista a ventos mais fortes.
	10. Ação Antecessora 
	Manter a realização da ciclofaixa com antecedência, desta forma fazer primeiro a ciclofaixa e depois plantar as árvores ao redor.
	Com a realização da ciclofaixa primeiro o espaçamento mínimo será confirmado, e após poderá ser alocadas as arvores a uma distância mínima para as raízes não virem a atrapalhar.
	40. Materiais compostos
	Não se aplica.
	-
Fonte: Os Autores (2015)
Tabela 3. CONFLITO 2: Obra com custo máximo de 10 milhões de reais X Sistema de rastreadores com GPS nas bicicletas.
	Requisito de Projeto a ser Otimizado
	Obra com custo máximo de R$ 10 milhões
	Parâmetro de Engenharia da TRIZ a ser Otimizado 
	Confiabilidade (27)
	Requisito de Projeto Conflitante
	Sistema de rastreadores com GPS nas bicicletas
	Parâmetro de Engenharia Conflitante
	Complexibilidade do dispositivo (36)
	Princípios Inventivos
	Princípios de Solução
	Explicação
	13. Inversão
	Ao invés de implantar um sistema de rastreadores com GPS nas bicicletas, implantar um cadastro de usuário para saber quem é o usuário que esta com a bicicleta. 
	Garantir de qualquer forma que as bicicletas não sejam roubas ou furtadas, com o cadastro do usuário, será possível acionar a polícia e dar as informações do usuário que não devolveu a bicicleta.
	35. Transformação dos estados físicos e químicos de um objeto
	Não se aplica
	-
	1. Segmentação
	Dividir o sistema de rastreadores com GPS nas bicicletas em partes independentes, ou seja, GPS e rastreadores com objetos separados.
	A compra de GPS e rastreadores como objetos independentes será mais barata que se fosse os dois juntos em um único objeto.
Fonte: Os Autores (2015)
Tabela 4. CONFLITO 3: Obra com custo máximo de 10 milhões de reais X 250 postes com lâmpadas de iluminação.
	Requisito de Projeto a ser Otimizado
	250 postes com lâmpadas de iluminação
	Parâmetro de Engenharia da TRIZ a ser Otimizado 
	Durabilidade do objeto estático (16)
	Requisito de Projeto Conflitante
	Obra com custo máximo de R$ 10 milhões
	Parâmetro de Engenharia Conflitante
	Confiabilidade (27)
	Princípios Inventivos
	Princípios de Solução
	Explicação
	34. Rejeitando e regenerando partes
	Restabelecer, imediatamente, qualquer lâmpada que estiver danificada. Ex.: Queimada.
	Manter a boa iluminação durante o percurso, trazendo segurança ao utilizador do mesmo.
	27. Objeto barato e descartável ao invés de caro e durável
	Utilizar Lâmpadas do tipo incandescentes ao invés de fluorescentes ou LED.
	As lâmpadas incandescentes são as mais baratas e menos duráveis.
	6. Universalidade
	Não se aplica.
	-
	40. Materiais Compostos
	Não se aplica.
	-
Fonte: Os Autores (2015)
 
Matriz Morfológica
A Matriz Morfológica especifica detalhadamente todos os desdobramentos e subsistemas do produto, possibilitando alternativas de escolhas para cada subsistema existentes, neste caso, na maioria dos subsistemas foi atribuído três opções de escolha. A matriz morfológica das Ciclofaixas com aluguel de bicicletas integrado está a seguir, conforme a tabela 5.
Tabela 5 – Matriz morfológica
	
	(1)
	(2)
	(3)
	
SERVIÇO
	
MANUTENÇÃO
	VIA / P.D.C
	Terceirizado + a cada 5 anos
	Terceirizado + a cada 10 anos
	Funcionários da ciclofaixa + a cada 5 anos
	
	
	BICICLETAS
	Oficina mais próxima
	Oficina mais barata
	Funcionários da ciclofaixa
	
	PREÇO
	Gratuito
	R$5,00 por hora
	R$ 5,00 por uso
	
TRANSPORTE
	BICICLETA
	Cliente
	Própria empresa
	Terceirizado
	
	FUNCIONÁRIOS
	Transporte Público
	Van
	Bicicleta
	
	MATERIAIS
	Caminhão
	Ferroviário
	Portuário
	
SEGURANÇA
	
SINALIZAÇÃO
	HORIZONTAL
	Tinta antiderrapante
	Tinta refletiva
	Tinta impermeável
	
	
	VERTICAL
	Placas eletrônicas
	Placas Normais (convencionais)
	Placas Refletivas
	
	ILUMINAÇÃO
	LED
	Fluorescente
	Incandescente
	
	MONITORAMENTO
	VIA / P.D.C
	Câmeras
	Vigias
	Rondas
	
	
	BICICLETAS
	Cadastro
	Câmeras
	GPS
	BICICLETA
	MODELO
	Ergonômico
	Elétrica
	Mecânica
	
MEIO AMBIENTE
	ARBORIZAÇÃO
	Canteiros + árvores
	Árvores
	
	
	LIMPEZA
	Coleta Seletiva
	Funcionários da ciclofaixa
	Terceirizado
Fonte: Os Autores (2015)
 
Alternativas de Solução Geradas
Após reuniões e discussões entre a equipe, foram decididas três alternativas de como será o produto, sendo estas apresentadas a seguir na tabela 6.
Tabela 6 – Alternativas de solução
	Opções
	1ª Alternativa 
	2ªAlternativa 
	3ª Alternativa 
	SERVIÇO DE MANUTENÇÃO DA VIA / P.D.C
	Terceirizado + a cada 
10 anos 
	Terceirizado + a cada 5 
anos 
	Terceirizado + a cada 5 anos 
	SERVIÇO DE MANUTENÇÃO DAS BICICLETAS
	Oficina mais barata 
	Funcionários da 
ciclofaixa 
	Oficina mais próxima 
	PREÇO DO SERVIÇO 
	R$5,00 por hora 
	Gratuito 
	Gratuito 
	TRANSPORTE DAS BICICLETAS
	Cliente 
	Própria empresa
	Própria empresa 
	TRANSPORTE DE FUNCIONÁRIOS
	Bicicleta 
	Transporte Público 
	Transporte Público 
	TRANSPORTE DE MATERIAIS
	Caminhão
	Caminhão 
	Caminhão 
	SINALIZAÇÃO VERTICAL
	
Placas Normais 
(convencionais)
 
	Placas Refletivas 
	Placas eletrônicas
	SINALIZAÇÃO HORIZONTAL
	Tinta impermeável
	Tinta antiderrapante
	Tinta antiderrapante
	ILUMINAÇÃO
	LED 
	LED 
	LED 
	MONITORAMENTO DA VIA/P.D.C
	Rondas 
	Câmeras 
	Vigias 
	MONITORAMENTO DAS BICICLETAS
	Cadastro 
	GPS 
	GPS 
	MODELO DAS BICICLETAS
	Mecânica 
	Mecânica 
	Elétrica
	ARBORIZAÇÃO
	Árvores 
	Canteiros + árvores 
	Canteiros + árvores 
	LIMPEZA
	Terceirizado 
	Coleta Seletiva 
	Funcionários da ciclofaixa
Fonte: Os Autores (2015)
	A primeira alternativa teve como objetivo o lucro, e o baixo custo. Sendo ela com baixo índice de segurança tanto na via quanto nos pontos de coleta, manutenção não sendo de muita importância e iluminação de LED, pois a longo prazo é mais vantajosa, modelo de bicicleta comum para evitar custos, sinalização barata, monitoramento de certa forma precário, e pouca arborização.
	A segunda alternativa teve como foco uma segurança elevada, manutenção frequente, transporte com segurança, sinalização adequada para dia e noite, modelo de bicicleta do tipo mecânica, e maior quantidade de arborização para diferenciar a ciclofaixa das demais faixas. 
	A terceira alternativa tem como intuito a satisfação dos clientes. E para tal satisfação, manutenção frequente, geração de empregos, segurança de qualidade, novas tecnologias tais como placas eletrônicas, GPS e bicicletas elétricas.
Seleção das Alternativas de Concepção
Para a implementação do produto final, foi escolhida a 2ª Alternativa de Concepção, cujo foco é a segurança dos clientes, mas também de todos ao redor da ciclofaixa. Mesmo sendo esta alternativa demasiadamentecara, foi entrado em um consenso de que a imprudência e criminalidade assombram cada vez mais as ruas de Joinville, portanto pessoas que utilizam bicicletas se tornam mais vulneráveis. 	
	E ao revisarmos nosso projeto, notamos que se deixássemos a segurança de lado, com certeza o produto não teria os resultados desejados, já que uma via segura se torna mais convidativa às pessoas.
descrição da concepção selecionada
Para o projeto final a ser construído foi escolhida a segunda alternativa, pois essa opção é a que melhor se encaixa com os requisitos dos clientes mais importantes. O projeto pode não ter o custo de construção mais baixo, porém é o que possui o melhor custo benefício. Além disso, com a implementação da ciclovia, a segurança dos usuários e das pessoas ao redor aumentará consideravelmente, visto que os ciclistas não precisarão mais andar na calçada ou em corredores de ônibus.
Abaixo estão descritas todas as opções escolhidas para os sub-sistemas do projeto:
Serviço de manutenção da via / P.D.C: O serviço mais adequado, segundo consenso da equipe, é o terceirizado contratado a cada 5 anos, visto que a demanda da manutenção da pista e dos pontos de coleta não é grande.
Serviço de manutenção das bicicletas: A manutenção das bicicletas será feita pelos próprios funcionários, que trabalharão na ciclofaixa e pontos de coleta, contratados pela concessionária que irá administrar o serviço. Será oferecido a eles um minicurso de manutenção antes de começar seu trabalho efetivo. 
Preço do serviço: O serviço será de graça graças à implementação de um programa de notas fiscais pelo governo municipal, onde o usuário apresentará uma nota fiscal em seu nome e parte do valor dos impostos será revertida em crédito para realizar o aluguel.
Transporte das bicicletas: A própria concessionária será responsável pelo transporte das bicicletas de um ponto de coleta para o outro, evitando o acúmulo ou falta de bicicletas no ponto de coleta.
Transporte de funcionários: Os funcionários receberão passagens de transporte coletivo em forma de vale transporte para locomover-se de suas casas até o local de trabalho.
Transporte de materiais: O transporte de materiais para a construção será feito por meio de caminhões, pois não há outras opções para transportar a carga até o centro da cidade e os bairros América e Santo Antônio (locais onde será implementada a ciclofaixa).
Sinalização vertical: Será composta por placas refletivas conforme o CTB (Código de Trânsito Brasileiro).
Sinalização horizontal: Será pintada com tinta antiderrapante, para diminuir o risco de acidentes quando estiver chovendo ou a pista estiver molhada.
Iluminação: A de LED foi escolhida porque gera mais luminosidade que as demais com a mesma quantidade de eletricidade fornecida. Apesar de ser mais cara, o custo-benefício é maior em longo prazo.
Monitoramento da via / P.D.C: Câmeras serão instaladas ao longo da via para monitorar não só o usuário mas também a população ao redor, a fim de dar mais segurança a todos.
Monitoramento das bicicletas: Será acoplado um GPS em cada bicicleta com o intuito de monitorar o usuário, para evitar o roubo da bicicleta.
Modelo das bicicletas: As bicicletas utilizadas serão mecânicas e compostas de alumínio, para diminuir o peso. Terão um design moderno e ao mesmo tempo ergonômico, satisfazendo assim todos os públicos.
Arborização: Serão construídos canteiros entre a ciclofaixa e a calçada. Nos canteiros serão plantadas árvores nativas da região.
Limpeza: A equipe avaliou que a coleta seletiva existente na cidade é suficiente para cuidar das lixeiras ao longo da via, assim como da pista.
conclusões
Após a dedicação de muitas horas de pesquisas e da realização de todos os relatórios referentes a este projeto, sentimos uma grande satisfação. Desenvolver um projeto (modelo) de ciclofaixas com o objetivo de incentivar um maior no uso de bicicletas como meio de transporte alternativo nos dias de hoje, em que a humanidade necessita rever conceitos e hábitos prejudiciais e degradantes, é realmente gratificante. O projeto traz um novo conceito com muitos benefícios e bom retorno de investimento. Muitos entraves e desafios ocorreram ao longo do projeto, no entanto, a equipe conseguiu, através da cooperação e dedicação, alcançar o objetivo.
Todos os participantes deram o máximo de seu potencial ao longo do projeto. Este esforço realmente foi essencial para vencer as barreiras, desafios e a quebra de paradigmas. O resultado é um produto pronto para ser implantado na cidade de Joinville. A expectativa é enorme com o possível sucesso. Esperamos poder ampliar nossos horizontes e sonhar mais alto à medida que houver a aceitação das ciclofaixas. Nossos esforços não foram em vão e agradecemos a oportunidade de aumentarmos a experiência e o conhecimento técnico, essenciais para o sucesso em nossas carreiras.
referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Normalização. Disponível em: < http://www.abnt.org.br/normalizacao/lista-de-publicacoes/abnt >. Acesso em: 19 nov. 2015.
CTB DIGITAL. Código de Trânsito Brasileiro. Disponível em: < http://www.ctbdigital.com.br/index.php >. Acesso em: 22 nov. 2015.
O ESTADO DE SÃO PAULO. Compare as vantagens das lâmpadas de LED. Disponível em: < http://economia.estadao.com.br/noticias/geral,compare-as-vantagens-das-lampadas-de-led,1577724 >. Acesso em: 21 nov. 2015.
Disciplina de Fundamentos da Engenharia da Mobilidade��
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