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Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 INTRODUÇÃO A ENGENHARIA EDUARDO HENRIQUE GONÇALVES 1º Semestre 2011 UNIDADE II Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Projeto • Conteúdo da Unidade: – A Essência da Engenharia. – O Projeto. – Processo de Projeto. – Ação Científica e Ação Tecnológica. – Fases do Projeto. – Abordagens de Problema em Engenharia. – Informações Complementares • Bibliografia da Unidade: – BAZZO, W.A., “Introdução a Engenharia”, 6ª ed., Santa Catarina: Editora da UFSC, 2002. – Capítulo 4. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Projetos • Conteúdo da aula: – Fases do Projeto. – Abordagens de Problema em Engenharia. – Informações Complementares Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projeto • Identificação de uma Necessidade • O passo inicial do processo de projeto é a identificação de uma necessidade, que pode surgir de muitas formas. • O mais comum é que surja da insatisfação com a situação presente, ou com a solução atual. • Esta tarefa pode ser de vital importância para a sociedade, uma vez que a necessidade, usualmente, surge na ânsia de reduzir custos, aumentar a confiabilidade dos sistemas ou satisfação do público consumidor Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • O engenheiro de uma empresa estará constantemente às voltas com a solução de problemas que lhe serão apresentados por outros profissionais. • Equipe de pesquisadores � encarregados de gerar idéias que sejam úteis para as suas necessidades. • Podem ser identificadas como resposta da entrada em operação de equipamentos, serviços pessoais ou ainda de operações comuns de venda. • Outras necessidades: consultores externos, agentes de compras, associações de emprego, etc. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Ao contrário do que pode parecer à primeira vista, o reconhecimento de uma necessidade não é um trabalho fácil ou corriqueiro e constitui, na verdade, um ato altamente criativo. • Engenheiro deverá estar constantemente atento ao que acontece à sua volta para poder captar, com precisão, aquilo que clama por sua solução. • Isto, por si só, justificaria a importância da engenharia perante a sociedade. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • É o engenheiro que consegue transformar em realidade, pelo melhores meios disponíveis, novas estruturas, dispositivos, máquinas e processos que contribuem para o homem dominar o seu meio ambiente e viver com dignidade. • Muitas vezes, uma necessidade pode não estar evidente e se encontrar ofuscada por outra, exigindo, para sua descoberta, um árduo trabalho, ou mesmo um vislumbramento. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Por exemplo: o projeto de um automóvel mais seguro pode nascer da necessidade de se produzir um veículo mais econômico, ou com menor nível de ruído interno; • O projeto arquitetônico de um edifício residencial pode, em função de suas linhas arrojadas, apontar a necessidade de pesquisas de novos materiais ou novos métodos de cálculo. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Definição do problema • Há uma diferença sutil entre a identificação de uma necessidade e a formulação do problema. • O problema é mais específico, enquanto a necessidade é mais geral e abrangente. • Por exemplo, se a necessidade for melhorar o escoamento de um tráfego num entroncamento de rodovias, o problema poderá ser a construção de um viaduto, etc. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Provavelmente, o passo mais crítico do processo solucionador é a definição do problema, pois o problema verdadeiro nem sempre é percebido numa primeira análise. • Pior ainda, se o problema for inicialmente mal formulado, todo o trabalho seguinte poderá ser inútil por se ter resolvido um problema que na realidade não existia. • Análise por retroalimentação – retornar as fases precedentes para uma reavaliação e tomada de decisões Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Erro – confundir a solução de um problema com o próprio problema. • Tendência de pensar em possíveis aperfeiçoamentos para a situação atual. • Para que isso não ocorra, sugere-se que o projeto seja iniciado pela formulação mais clara possível do problema. • Vantagem – definição do problema de maneira mais ampla possível Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Entretanto, o grau com que se vai alargar a formulação de um problema depende de fatores muitas vezes fora do controle do projetista. • A busca de formulação genérica pode conduzi-lo a um conflito direto com decisões do empregador ou cliente, ou pode, ainda, remetê-lo para áreas de responsabilidade de outras pessoas numa organização. • Conceito de Caixa Preta Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Modelagem Caixa Preta ou Modelagem Empírica: nenhum conhecimento prévio do sistema é necessário (logo, o nome); • Em muitos casos, será preferível usar técnicas de identificação de sistemas para se obter modelos; • Neste caso,o tipo de modelos, as técnicas usadas e os requisitos necessários são bastante distintos da modelagem caixa branca Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Exemplo de Modelagem Caixa Preta ou Empírica: Processo Entrada Saída • A técnica da caixa preta consiste em desconsiderar, preliminarmente, o processo necessário para transformar o estado inicial no estado final. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • A definição do problema envolve descrevê-los pormenorizadamente, especificando os seus estados formais – dados iniciais e características finais do sistema – e os objetivos a serem alcançados. • A definição também deve identificar os principais termos técnicos e, em especial, as restrições impostas – condicionantes – além dos critérios que serão utilizados para avaliar o resultado final. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Coleta de Informações • Grande frustração do primeiro projeto – escassez de informações. • Se a área de trabalho do projetista não for exatamente a do projeto, ele terá pouco material sobre o trabalho a ser desenvolvido – referências bibliográficas, formulações análogas, modelos. • Contudo, havendo coincidências, ter-se-á muitas referências para início do trabalho. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 UnidadeII – Fases do Projetos • Ponto importante a se destacar: informações necessárias num projeto normalmente são diferentes daquelas associadas aos cursos acadêmicos; • Em geral, as informações contidas em livros textos não são de emprego direto, pois a necessidade é sempre de dados mais específicos do que os publicados naqueles trabalhos. • Porém, são eles que fornecem os conhecimentos básicos para o domínio pleno do assunto. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Nesta fase, deve-se coletar informações referentes a: • Dados de entrada e Saída; • Condicionantes de entrada e saída; • Critérios (mérito relativo das várias soluções encontradas); • Utilização (necessidade do projeto); • Volume de produção (escolha do sistema de fabricação) Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Concepção da Solução • Um projeto é um procedimento muito individualizado, não havendo regras para se ensinar o seu sucesso. • Apesar disto, pouco se tem escrito sobre a fase da concepção, que é o coração deste processo. • Após ter definido o problema e coletado as informações necessárias para iniciar o projeto, o engenheiro pode se empenhar na busca de soluções. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Uma boa revisão bibliográfica, realizada na fase anterior, e o uso de métodos que estimulem a criatividade, são de grande valia para a concepção de soluções do problema em análise. • Nesta fase, são especificados os elementos, os mecanismos, os processos ou as configurações que resultam no produto final, e que satisfazem necessidades identificadas. • Fase mais atraente – colocar em prática todos os conhecimentos adquiridos. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Em muitos casos, a fase da concepção envolve a formulação de um modelo, que pode ser analítico ou experimental. • Em algumas disciplinas, muita ênfase tem sido dada ao desenvolvimento de modelos analíticos baseados em princípios físicos, deixando de fornecer a devida importância aos modelos experimentais. • O inverso também tem ocorrido, mas ambas tem suas importâncias para a vida profissional futura. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Raramente, esta fase culmina com um conjunto de soluções completas e mutuamente excludentes. • Ao contrário, geralmente as soluções são parciais e a solução final poderá ser uma combinação de diversas delas. • Vitais para esta fase – processo de análise e síntese. • Contudo, a solução final só poderá ser concluída após a fase de avaliação, quando esta será otimizada Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Avaliação do Projeto • O termo avaliação aqui é usado no sentido de julgamento, e envolve uma análise completa do projeto. • Desta fase, constam cálculos detalhados do desempenho do sistema, cada vez mais realizados com o auxílio de computadores. • Em alguns casos, a avaliação pode envolver longos testes de simulação com modelos experimentais Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Não esquecer que o projeto é um processo iterativo, onde um acerto é dependente de outro não tão preciso, ou mesmo de um erro anterior. • Muitas vezes erros cometidos são uma boa fonte de dados para projetos futuros. • Por isto, devem ser devidamente registrados para consultas posteriores. • Cada etapa de um projeto requer uma avaliação Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • A natureza iterativa do projeto conduz a melhores resultados técnicos, permitindo que se chegue a sistemas de desempenhos mais eficientes, com mínimo peso ou custo, por exemplo. Concepção da Solução Especificação da Solução Final Satisfatória? Não Sim Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Especificação da Solução Final • Se o projeto foi aprovado na fase de avaliação, e estando garantidas suas viabilidade e exeqüibilidade, deve-se partir para o projeto detalhado, que objetiva estabelecer as especificações da engenharia da solução escolhida, definindo-a pormenorizadamente. • Nesta fase, é preparado o memorial descritivo do projeto, que consiste na descrição detalhada das suas partes constituintes. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • O memorial deve conter, entre outros: • Objetivos, funções e localização de cada uma das partes componentes do projeto; • Características básicas da solução final; • Indicação dos valores previstos; • Detalhes construtivos e operacionais; • Desenhos detalhados de componentes, sistemas e subsistemas. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Comunicação do Projeto • O propósito de um projeto é satisfazer alguma necessidade específica do cliente ou consumidor. • Assim, o projeto pronto deve ser apropriadamente comunicado, ou ele pode perder muito do impacto ou significância. • Uma idéia, por melhor que seja, se não for bem comunicada, perderá muito do seu valor Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Comunicação – oral ou escrita; • Relatórios técnicos, esquemas detalhados, listagens de programas computacionais e modelos icônicos freqüentemente fazem parte do trabalho final de comunicação e projeto. • São comuns, ainda, rodadas de diálogos entre os projetistas e quem encomendou o trabalho, devendo- se então encarar esta atividade como parte integrante do projeto. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Fases do Projetos • Em linhas gerais, as seguintes informações costumam fazer parte das comunicações dos trabalhos dos engenheiros: • Memorial descritivo; • Memorial de cálculo; • Listas de materiais; • Cronogramas; • Orçamento do projeto • Informações gerais. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Informações Complementares • Cada projeto tem uma história particular, que é definida pelas suas características. • Entretanto, quando um projeto é iniciado, sela ele do tipo que for, uma seqüência de eventos é desdobrada formando um modelo que é comum a todos os projetos. • Desta forma, uma série de outras tarefas deve ser ainda cumprida, o que depende de questões tais como: Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Informações Complementares • Planejamento do Processo de Produção; • Planejamento da Distribuição do Produto no Mercado Consumidor; • Planejamento do Consumo; • Planejamento da Retirada do Produto do Mercado. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Abordagem de Problemasem Engenharia • O erro mais comum do engenheiro inexperiente é partir para a solução antes mesmo de definir perfeitamente o problema a ser resolvido; • A definição clara do problema, usualmente, requer um estudo aprofundado da situação para determinar os elementos essenciais de uma possível solução. • O que é conhecido, o que se deseja conhecer e todos os parâmetros envolvidos devem ser analisados para que uma idéia geral do processo seja conhecida. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Abordagem de Problemas em Engenharia • O não cumprimento destes requisitos pode comprometer sobremaneira o entendimento do problema e, conseqüentemente, a busca da solução. • O projeto, apesar de ser confundido por muitos como a apresentação escrita, gráfica e esquemática dos resultados, na realidade constitui a abordagem completa de um problema de engenharia. • O que se confunde como “projeto” é apenas o passo final do processo geral. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Abordagem de Problemas em Engenharia • Dificilmente, os problemas que o engenheiro encontrará na prática poderão ser resolvidos apenas com adaptações rápidas dos problemas acadêmicos que lhe foram passados durante o curso universitário • Porém, é certo que as ferramentas utilizadas para buscar as informações disponíveis e os conhecimentos necessários, para serem transformados em possíveis soluções, são sedimentadas em disciplinas ensinadas nos diferentes campos de atuação da engenharia. Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Abordagem de Problemas em Engenharia • Solução de problemas – oportunidade de adquirir desenvoltura na aplicação dos embasamentos teóricos. • Fundamental – hábito salutar de estar sempre em contato direto com as aplicações, porém evitando sobremaneira o costume bastante nocivo de abordar um problema pelo método imediatista de “ler- resolver” Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Abordagem de Problemas em Engenharia • Recomendações finais: • Listar as informações do enunciado do problema; • Listar o que deve ser determinado pela solução; • Elaborar esquemas que ajudem a visualização física da situação; • Relacionar as leis básicas que regem o fenômeno • Aplicar as hipóteses simplificativas que eliminam parâmetros irrelevantes para a solução; Introdução a Engenharia ENGENHARIA ELÉTRICA – Eduardo Henrique Gonçalves - 1º Semestre / 2011 Unidade II – Abordagem de Problemas em Engenharia • Resolver o problema algebricamente para evitar erros de cálculo; • Ao substituir valores numéricos, estar sempre atento à coerência dimensional do problema; • Conferir as respostas e revisar as hipóteses simplificativas para verificar sua validade; • Relacionar as respostas de acordo com as exigências do problema.
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