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Projeto Conceitual
(Capítulo 7)
Henrique Rozenfeld
Fernando Antônio Forcellini
Daniel Capaldo Amaral
José Carlos Toledo
Sergio Luis da Silva
Dário Henrique Alliprandini
Régis Kovacs Scalice
*
Localização da fase de projeto conceitual
*
Objetivos do capítulo 1/2
Entender como ocorre a geração e seleção da concepção do produto a partir das especificações-meta do produto
Mostrar a importância da modelagem funcional do produto para a obtenção de alternativas de solução para o produto
Mostrar como representar os princípios de solução para as funções de menor complexidade, por meio de efeitos físicos e portadores de efeito
Apresentar os diferentes métodos de criatividade e como esses podem ser usados para a obtenção de princípios de solução,
*
Objetivos do capítulo 2/2
Mostrar como a TRIZ pode ser usada em conjunto com o QFD, estrutura de funções e matriz morfológica
Apresentar o conceito de arquitetura, sua utilização para a representação das alternativas para o produto.
Entender como a arquitetura modular pode ser utilizada, e suas diferentes aplicações
Entender como pode ser iniciado o detalhamento das concepções desenvolvidas por meio da escolha dos materiais, processos de fabricação e montagem dos SSC, dentro dos conceitos de engenharia simultânea
*
Sumário do capítulo – atividades da fase
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Modelar funcionalmente
Desenvolver princípios de soluções para as funções
Desenvolver alternativas de solução
Definir arquitetura
Analisar os SSCs
Definir ergonomia e estética
Definir parcerias de co-desenvolvimento
Definir plano macro de processo
Selecionar concepções alternativas
Monitorar a viabilidade econômica do produto
Avaliar a fase 
Aprovar a fase
Documentar as decisões tomadas e lições aprendidas
*
Sumário do capítulo – conceitos e ferramentas (quadros)
Modelagem funcional
Métodos de criatividade (quadros 7.4 e 7.5)
Projeto Modular (quadro 7.6)
Seleção de concepções
Seleção de materiais (quadro 7.7)
Princípios e recomendações para o DFM (quadro 7.9)
Princípios e recomendações para o DFA (quadro 7.10)
*
O problema de projeto na fase de projeto conceitual
*
Informações principais e dependências entre as atividades da fase de Projeto Conceitual
�
Analisar SSCs
Definir plano macro deprocesso
(modelo conceitual do produto)
Desenvolver as alternativas de solução
Desenvolver princípios de solução para as funções
Modelar funcionalmente
Selecionar concepções alternativas
Definir ergonomia 
e estética
Definir parcerias de co-desenvolvimento
Definir arquitetura
Concepção do Produto 
Integração dos princípios de solução (para atender à função total do produto)
Arquitetura do produto (BOM inicial e interfaces)
Layout e estilo produto
Macro-processo de fabricação e montagem
Lista inicial dos SSCs principais
Especificações Meta
Projeto Conceitual
Aprovar Fase
Avaliar Fase
Atualizar o Plano do Projeto Conceitual
Monitorar viabilidade econômica
Documentar as decisões tomadas e registrar lições aprendidas
*
Conceitos básicos para entendimento da fase de projeto conceitual
Relação entre os principais conceitos na fase de projeto conceitual e sua relação com a fase de projeto informacional
*
Sumário do capítulo – atividades da fase
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Modelar funcionalmente
Desenvolver princípios de soluções para as funções
Desenvolver alternativas de solução
Definir arquitetura
Analisar os SSCs
Definir ergonomia e estética
Definir parcerias de co-desenvolvimento
Selecionar concepções alternativas
Definir plano macro de processo
Monitorar a viabilidade econômica do produto
Avaliar a fase 
Aprovar a fase
Documentar as decisões tomadas e lições aprendidas
*
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Segue a atividade genérica descrita no capítulo 3, na qual todas atividades da fase de planejamento (capítulo 5) são revisadas;
Cuidado para não exagerar no nível de detalhamento do planejamento: não se deve definir uma atividade para cada documento a ser gerado;
Ter em mente que o Plano visa auxiliar a distribuição das tarefas, sua previsão e controle;
Como prever a duração das atividades da fase de projeto conceitual? Dados históricos...;
Estude quadro 5.4.
*
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
(atividade genérica)
analisar o plano de projeto atual;
analisar e sintetizar das novas condições para a realização do projeto;
atualizar e detalhar o escopo do projeto;
atualizar e detalhar as, atividades, os responsáveis, os prazos e o cronograma;
atualizar e detalhar recursos necessários;
atualizar estimativa de orçamento do projeto;
atualizar, monitorar, valorar e definir novos indicadores de desempenho;
analisar a viabilidade econômico-financeira do projeto;
avaliar novos riscos;
atualizar plano de comunicação;
planejar, atualizar e preparar novas aquisições; e
definir / atualizar os critérios de passagem dos gates.
*
Sumário do capítulo – atividades da fase
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Modelar funcionalmente
Desenvolver princípios de soluções para as funções
Desenvolver alternativas de solução
Definir arquitetura
Analisar os SSCs
Definir ergonomia e estética
Definir parcerias de co-desenvolvimento
Selecionar concepções alternativas
Definir plano macro de processo
Monitorar a viabilidade econômica do produto
Avaliar a fase 
Aprovar a fase
Documentar as decisões tomadas e lições aprendidas
*
Informações e tarefas da atividade: Modelar funcionalmente o produto 1/4
�
Projeto Conceitual
Relação com outras atividades
Métodos, ferramentas, documentos de apoio
Abstração orientada
Modelagem funcional
Matriz de decisão
Requisitos funcionais
Função global
Lista de funções do produto
Estruturas funcionais
Selecionar a estrutura funcional
Estabelecer estruturas funcionais alternativas
Estabelecer a função global
Identificar as funções do produto
Analisar as especificações meta do produto
Modelar funcionalmente o produto
Especificações Meta
*
Tarefas da atividade: Modelar funcionalmente o produto 2/4
Analisar as especificações-meta do produto
As especificações contém requisitos que possam gerar função (verbo + substantivo)?
Identificar as funções do produto;
Estabelecer a função global;
Estabelecer estruturas funcionais alternativas;
Selecionar a estrutura funcional.
*
Tarefas da atividade: Modelar funcionalmente o produto 3/4
Analisar as especificações-meta do produto
Identificar as funções do produto;
Funções técnicas
Funções estruturais
Funções de transformação
Funções adicionais
Funções interativas
Funções ergonômicas
Funções sintáticas
Funções semânticas
Estabelecer a função global;
Estabelecer estruturas funcionais alternativas;
Selecionar a estrutura funcional.
*
Tarefas da atividade: Modelar funcionalmente o produto 4/4
Analisar as especificações-meta do produto
Identificar as funções do produto;
Estabelecer a função global;
Todos os produtos possuem uma função mais importante
Fornece, de forma condensada, o que se deve esperar do produto
Estabelecer estruturas funcionais alternativas;
Selecionar a estrutura funcional.
*
A fase de projeto conceitual
Função Total
Funções parciais
(Campo das funções)
(Campo dos princípios de soluções)
Princípios de Soluções
Princípios de Solução Total
Projeto Conceitual
complexidade
*
Elaboração da Função Global (ou Total) a partir das especificações-meta
Localizar, dentre as especificações-meta, aquelas que dizem respeito às funções
do produto.
Detectar, nessas especificações funcionais, as principais entradas e saídas do sistema em termos de fluxos de energia, material e sinal.
Estabelecer os estados das principais entradas e saídas listadas no item anterior.
Detectar, dentre os fluxos listados, quais os fluxos principais de entrada e de saída do sistema.
Do relacionamento entre os fluxos principais de entrada e de saída do sistema (e de seus estados), tentar expressar a função total em termos de um par verbo+substantivo.
Representar os dados levantados nos itens acima na forma de um diagrama de blocos 
*
Representação da Função total e seu desdobramento
Função Total
Energia
Material
Sinal
Sinal
Material
Energia
*
Exemplo: Máquina para lavar roupas 1/3
Lavar Roupas
Energia
Sabão
Roupas sujas
Água suja
Roupa limpa
Energia
Água limpa
Inf. (grau de lavagem)
*
Exemplo: Máquina para lavar roupas 2/3
Energia
Sabão
Roupas sujas
Água suja
Roupa limpa
Energia
Água limpa
Inf. (grau de lavagem)
Fronteira do sistema
Energia
Sabão
Roupas sujas
Água suja
Roupas limpas
Energia
Água limpa
Inf. (grau de lavagem)
Fronteira do sistema
enxaguar
roupas
secar
roupas
esfregar
roupas
molhar 
roupas
*
Exemplo: Máquina para lavar roupas 3/3
Ver também Método FAST, quadro 7.2
Informação (grau de lavagem)
roupas limpas
água suja
roupas sujas
água limpa
Fronteira do sistema
secar
roupas
enxaguar
roupas
energia
alternar movimento
produzir movimento
esfregar
roupas
molhar 
roupas
misturar
água e sabão
sabão
energia
*
Sumário do capítulo – atividades da fase
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Modelar funcionalmente
Desenvolver princípios de soluções para as funções
Desenvolver alternativas de solução
Definir arquitetura
Analisar os SSCs
Definir ergonomia e estética
Definir parcerias de co-desenvolvimento
Selecionar concepções alternativas
Definir plano macro de processo
Monitorar a viabilidade econômica do produto
Avaliar a fase 
Aprovar a fase
Documentar as decisões tomadas e lições aprendidas
*
Informações e tarefas da atividade: Desenvolver princípios de solução para as funções 
�
Projeto Conceitual
Relação com outras atividades
Métodos, ferramentas, documentos de apoio
Abstração orientada
Catálogos de solução
Métodos de Criatividade
Princípios de solução
Definir portadores de efeitos
Definir efeitos físicos
Desenvolver princípios de solução para as funções
Estrutura funcional
*
A fase de projeto conceitual
Função Total
Funções parciais
(Campo das funções)
(Campo dos princípios de soluções)
Princípios de Soluções
Princípios de Solução Total
Projeto Conceitual
complexidade
Concepções
*
Tarefas da atividade: Desenvolver princípios de solução para as funções 1/3
Definir efeitos físicos (ou químicos, biológicos,...)
Definir portadores de efeito
Sistema físico definido qualitativamente capaz de realizar o efeito físico esperado
Ao se definir um portador para um efeito  define-se o princípio de solução a ser utilizado para a função.
Princípio de Soluçăo
funçăo
portador do efeito
efeito físico
*
Tarefas da atividade: Desenvolver princípios de solução para as funções 2/3
Podemos ter diferentes portadores para um mesmo efeito.
 Exemplo: Portadores para o efeito físico da alavanca
Ponto de apoio na extremidade e carga do lado da força
Alavanca com relação entre braços fixa
Efeito físico da alavanca
Alavanca com relação entre braços variável
F
P
Ponto de apoio incorporado à alavanca
F
P
F
P
F
P
*
Tarefas da atividade: Desenvolver princípios de solução para as funções 3/3
Um Princípio de solução é um sistema físico, é composto por elementos e suas relações, cuja representação deve possibilitar a identificação do tipo de elemento, quantidade, forma, movimentos e atributos de materiais
Normalmente existem diferentes Princípios de solução para uma mesma função
Exemplos:
D
d
F2 = F1 * (D/d)2
Macaco hidráulico
F2
F1
F2 = F1 * a/b
Alavanca
b
a
F2
F1
Função: ampliar força
Serpentina de vapor
Q
Chama
Resistência elétrica
R
Função: aquecer solução
*
Obtenção dos Princípios de solução
Bancos de dados de princípios de solução;
Catálogos de princípios de solução;
Métodos de criatividade
Brainstorming		
Método 635	
Lateral Thinking		
Synetics		
Galeria		
Método Morfológico
Análise e Síntese Funcional
Analogia Sistemática
Análise do Valor
Questionários e Cheklists
TRIZ
*
 A busca de soluções para um problema se processa em dois tempos:
Busca de idéias;
Crítica e avaliação das idéias.
Brainstorming (Método Intuitivo)
BRAINSTORMING = Brain (CÉREBRO) + Storm (tempestade)
 Equipe multidisciplinar em torno de seis pessoas;
 Princípios: 
É proibida a crítica;
Mesmo a imaginação mais extravagante é bem-vinda;
É preciso jogar com as idéias;
Procura-se o máximo de idéias.
Toró de
Palpite !!!
Ver quadro 7.3
*
 Equipe composta por seis integrantes;
 Cada um escreve três sugestões iniciais;
 As sugestões iniciais são passadas para os outros cinco integrantes
Método 635 (Brainstorming escrito)
Exemplo: Como aproveitar peças de couro de 40 X 40 cm? 
Fonte: Bonsiepe, et al.
*
Sinergia (Método Intuitivo)
 Passo 1: Formular o Problema
 Passo 2: Analisar o Problema
SOLUÇÃO DO PROBLEMA
 PASSO 3: APLICAÇÃO DE ANALOGIAS
... se é um problema de orientação, como os seres vivos se orientam ...
... se for um caso de propulsão, como os peixes e outros animais se propulsionam ...
 Passo 4: Desenvolver a analogia
 Passo 5: Aplicar a solução
PROBLEMA DE PROJETO
Utiliza diferentes elementos da criatividade, (incubação, pensamento divergente, tentativa e erro, analogias) de modo sinérgico. 
É um método para aplicação em grupo multidisciplinar de quatro a sete pessoas
*
Galeria (Método Intuitivo)
Tanto para trabalho individual quanto em grupo 
Cada membro propõe soluções individualmente
As soluções propostas (desenhos e textos) são fixados em paredes
As soluções são então analisadas
*
Método Morfológico (Método Sistemático) 1/2
Pesquisa sistemática de diferentes combinações de elementos ou parâmetros com o objetivo de encontrar uma nova solução para o problema.
Listar as funções do produto
Listar os possíveis meios (princípios de solução) para cada função
Representar as funções e os princípios de solução e explorar as combinações
*
Método Morfológico (Método Sistemático) 2/2
Sij  princípios de solução
i
2
1
n
Combinação
de princípios
Sn1
Sn2
princípios de
soluções
funções
2
1
F1
F2
Fi
Fn
1
2
…
j
…
m
S11
S12
S21
S22
Si1
Si2
S1j
S2j
Sij
Snj
S1m
S2m
Snm
Sim
*
Analogia (Método Sistemático) 1/2
 Exemplos:
O velcro e a semente de carrapicho;
O sonar e o golfinho e o morcego;
Aviões (forma, asas e estrutura) e pássaros;
Propulsão e direção de veículos aquáticos e a medusa que se desloca por meio da propulsão a jatos de água;
Estruturas diversas semelhantes a ossos, plantas, favos de mel e teias de aranha
Busca de soluções ou funções do problema em outro campo de conhecimento, na natureza ou na literatura
*
Analogia (Método Sistemático) 1/2
 Exemplo: verbo “Cortar”
 Rasgar		Dobrar		Cisalhar		Entalhar		Trincar
 Dividir		Fatiar		Riscar		Fundir		Tracionar
 Corroer		Fundir		Furar		Romper		Desgastar
 Esmerilar	Jatear		Serrar		Separar
Pode-se definir uma “palavra chave” do problema e substituir a palavra chave por sinônimos ou alternativas de declaração (Analogia Simbólica)
Pode-se colocar-se no lugar de pessoas, peças, operações, mecanismos (Analogia Pessoal ou Empatia)
*
Análise de Valor (Método Sistemático) 
Objetiva melhorar o produto e o critério para julgar o melhoramento é o custo, mas o valor ou qualidade do mesmo não deve ser reduzido 
VALOR: é a qualidade do que tem força, valentia, coragem, esforço, mérito, preço, custo, uso ou estima
FUNÇÃO: é o exercício, atividade ou uso de um órgão, máquina, pessoa, ou seja, é a tarefa ou tarefas que um produto, serviço ou sistema executam
*
TIPS / TRIZ
Theory of Inventive Problem Solving
Teoria da Solução Inventiva de Problemas
*
Problema padrão
Meu problema
 Segundo a teoria, existem dois grupos de problemas:
Com soluções conhecidas SOLUÇÃO PADRÃO
Com soluções desconhecidas SOLUÇÃO INVENTIVA 
S O L U Ç Õ E S P A D R Ã O 
Solução padrão
Minha solução
x2 - 3 x + 4 - 0
a.x2 + b.x + c = 0
(1/2.a).(-b±(b2-4.ªc))1/2
x = - 4; 1
PROBLEMA TRADICIONAL INÉRCIA PSICOLÓGICA
TIPS / TRIZ
*
TIPS / TRIZ
Problema Inventivo - Aquele no qual a sua solução faz gerar outro problema. Por exemplo, o aumento da resistência de um prato faz aumentar o seu peso.
Solução “não ideal” do problema requer um “trade-off” entre os parâmetros de projeto
Solução “ideal’ do problema não requer um “trade-off” entre os parâmetros de projeto
 
.
. 
Problemas que contém requisitos contraditórios
*
TIPS / TRIZ
Problemas com soluções fora do campo de conhecimento
A busca por uma solução em campos de conhecimento distintos é difícil e complexa, devido a chamada “INÉRCIA PSICOLÓGICA” das pessoas que, tendem a confiar na própria experiência e não pensar fora da sua especialidade
 
.
. 
Teoria da Solução de Problemas Inventivos
“VENCER”
INÉRCIA PSICOLÓGICA 
*
TIPS no Processo de projeto 1/6
 
Geração de Concepções do Produto
Levantar as necessidades dos clientes
Estabelecer os requisitos de projeto do produto
Relacionar as necessidades com os requisitos
Identificar o princípio inventivo da TIPS utilizando a Matriz de Contradição
Associar os requisitos em contradição aos parâmetros de engenharia da TIPS
Identificar os requisitos de projeto a serem otimizados e conflitantes.
Estruturação Funcional do Produto
Definir as especificações-meta do produto 
Obter as contradições entre os requisitos de projeto
Projeto Detalhado
Seleção da Concepção do Produto
*
TIPS no Processo de projeto 2/6
Identificar os requisitos de projeto a serem otimizados e conflitantes
Observar a matriz de correlação do QFD (telhado da casa da qualidade)
Depende da quantificação de cada requisito do produto
*
TIPS no Processo de projeto 3/6
Associar os requisitos em contradição aos parâmetros de engenharia da TIPS
Considerar os 39 parâmetros de engenharia, levando em conta a similaridade e compatibilidade
		1. 	Peso do objeto móvel
		21.	Potência
		2. 	Peso do objeto de estático
		22.	Perda de energia
		3. 	Comprimento do objeto móvel
		23.	Perda de substância
		4. 	Comprimento do objeto estático
		24.	Perda de informação
		5. 	Área do objeto móvel
		25.	Perda de tempo
		6. 	Área do objeto de estático
		26.	Quantidade de substância
		7. 	Volume do objeto móvel
		27.	Confiabilidade
		8. 	Volume do objeto de estático
		28.	Precisão de medida
		9. 	Velocidade
		29.	Precisão de manufatura
		10.	Força
		30.	Fatores prejudiciais, externos, do objeto
		11.	Tensão, pressão
		31.	Efeitos colaterais da ação do objeto
		12.	Forma
		32.	Manufaturabilidade
		13.	Estabilidade do objeto
		33.	Conveniência de uso
		14.	Resistência
		34. Reparabilidade
		15.	Durabilidade do objeto móvel
		35 	Adaptabilidade ou versatilidade
		16.	Durabilidade do objeto estático
		36. Complexidade do dispositivo
		17.	Temperatura
		37. Complexidade de controle
		18.	Brilho
		38.	Nível de automação
		19.	Energia gasta pelo objeto móvel
		Produtividade
		20.	Energia gasta pelo objeto estático
		
*
TIPS no Processo de projeto 4/6
Identificar o princípio inventivo da TIPS utilizando a Matriz de Contradição
		MATRIZ DE CONTRADIÇÃO DA TIPS
		
		CAMPO 2 – Parâmetros de Engenharia em Contradição
		
		Parâmetro de Engenharia 1
		Parâmetro de Engenharia 2
		Parâmetro de Engenharia 3
		...
		Parâmetro de Engenharia n
		CAMPO 1 - Parâmetros de Engenharia a ser otimizado
		
Parâmetro de Engenharia 1
		
		Princípios de Solução
		Princípios de Solução
		...
		Princípios de Solução
		
		
Parâmetro de Engenharia 2
		Princípios de Solução
		
		Princípios de Solução
		...
		Princípios de Solução
		
		
Parâmetro de Engenharia 3
		Princípios de Solução
		Princípios de Solução
		CAMPO 3
		...
		Princípios de Solução
		
		
...
		...
		...
		...
		...
		Princípios de Solução
		
		
Parâmetro de Engenharia n
		Princípios de Solução
		Princípios de Solução
		Princípios de Solução
		Princípios de Solução
		
*
TIPS no Processo de projeto 5/6
Com os princípios inventivos identificados, como utilizá-los para obter princípios de solução para as funções do produto?
Identificar em quais funções do produto podem ser empregados os princípios inventivos 
Matriz de relacionamento Função X Requisito a ser otimizado
*
TIPS no Processo de projeto 6/6
Com os princípios inventivos identificados, como utilizá-los para obter princípios de solução para as funções do produto?
Identificar em quais funções do produto podem ser empregados os princípios inventivos 
Gerar princípios de solução na Matriz Morfológica, com base nos princípios inventivos
		M A T R I Z M O R F O L Ó G I C A
		Função 1
		Princípio de solução 11
		Princípio de solução 12
		Princípio de solução 13
		Princípio de solução 14
		Função 2
		Princípio de solução 21
		Princípio de solução 22
		Princípio de solução 23
		
		...
		
		
		
		
		Função i
		Princípio de solução i1
		Princípio de solução i2
		Princípio de solução i3
		
*
Sumário do capítulo – atividades da fase
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Modelar funcionalmente
Desenvolver princípios de soluções para as funções
Desenvolver alternativas de solução
Definir arquitetura
Analisar os SSCs
Definir ergonomia e estética
Definir parcerias
de co-desenvolvimento
Selecionar concepções alternativas
Definir plano macro de processo
Monitorar a viabilidade econômica do produto
Avaliar a fase 
Aprovar a fase
Documentar as decisões tomadas e lições aprendidas
*
Atividade: Desenvolver alternativas de solução para o produto 1/4
A elaboração de modelos de concepção para o produto consiste na combinação dos princípios de solução individuais para formar os princípios de solução totais para o produto
A Matriz Morfológica permite esta combinação!!!
Permite ainda analisar as possíveis configurações do produto
*
A fase de projeto conceitual
Função Total
Funções parciais
(Campo das funções)
(Campo dos princípios de soluções)
Princípios de Soluções
Princípios de Solução Total
Projeto Conceitual
complexidade
*
Atividade: Desenvolver alternativas de solução para o produto 2/4
Exemplo: equipamento para a limpeza de mexilhões
Limpar mexilhões
energia 
água
mexilhões sujos
água com rejeitos
mexilhões
energia mecânica
Coletar água com rejeitos
Guiar água com rejeitos
Coletar mexilhões
Transportar mexilhões
Pegar mexilhões
Lavar mexilhões
Separar detritos
Extrair detritos
Agitar mexilhões
Agrupar mexilhões
energia 
água
água com rejeitos
mexilhões limpos
mexilhões sujos
energia mecânica
*
Atividade: Desenvolver alternativas de solução para o produto 3/4
Matriz Morfológica p/ equipamento para a limpeza de mexilhões
Agrupar mexilhões
Agitar mexilhões 
Extrair detritos dos mexilhões 
Lavar mexilhões 
Separar detritos 
Guiar água com detritos 
Coletar água com detritos 
Pegar mexilhões 
*
Atividade: Desenvolver alternativas de solução para o produto 4/4
Alternativas de solução p/ equipamento para a limpeza de mexilhões
*
Atividade: Desenvolver alternativas de solução para o produto 
Neste momento temos um conjunto de alternativas, descrevendo princípios de solução, ainda num certo nível de abstração, para cada função.
Devemos agora buscar uma descrição das alternativas em termos das formas físicas que serão usadas para suportar os princípios de solução associados as funções
Isto implica na definição dos SSCs para cada alternativa gerada  (próxima atividade)
*
Sumário do capítulo – atividades da fase
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Modelar funcionalmente
Desenvolver princípios de soluções para as funções
Desenvolver alternativas de solução
Definir arquitetura
Analisar os SSCs
Definir ergonomia e estética
Definir parcerias de co-desenvolvimento
Selecionar concepções alternativas
Definir plano macro de processo
Monitorar a viabilidade econômica do produto
Avaliar a fase 
Aprovar a fase
Documentar as decisões tomadas e lições aprendidas
*
Informações e tarefas da atividade: Definir arquitetura 
�
Projeto Conceitual
Relação com outras atividades
Métodos, ferramentas, documentos de apoio
Catálogos de solução
Métodos de criatividade
Matriz indicadora de módulos
Matriz de interfaces
Layout do produto
Definir integração entre SSCs das alternativas de projeto
Identificar Sistemas, Subsistemas e Componentes (SSC)
Definir arquitetura para as alternativas de projeto
Alternativas de solução
*
Tarefas da atividade: Definir arquitetura 
Identificar Sistemas, Subsistemas e Componentes
 A partir dos princípios de solução em cada alternativa gerada, deve-se buscar-se as soluções físicas possíveis de serem construídas e que formarão os SSCs;
Definir a integração entre os SSCs
 Junto com a definição dos SSCs, são definidas as interfaces entre os mesmos (como serão fixados e posicionados os SSCs)
*
Tarefas da atividade: Definir arquitetura 
Exemplo de arquitetura de uma alternativa, representada através de seus SSCs e suas interfaces.
*
Tarefas da atividade: Definir arquitetura 
A arquitetura pode ser classificada em:
Modular
cada módulo implementa uma ou algumas poucas funções, não existindo o compartilhamento de funções entre dois ou mais módulos; e as interações entre os módulos são bem definidas e fundamentais para a realização da função global do produto. 
Integral
as funções do produto são distribuídas em vários conjuntos de componentes; e as interações entre os componentes são mal definidas. 
A decisão depende de fatores tais como: modificações no produto, desempenho, variedade, padronização dos componentes, manufatura e gerenciamento do projeto. 
*
Modularidade
 
		
		
		Modularidade em permutar componentes
		Modularidade em compartilhar componentes
		
		
		Modularidade em adaptar para a variedade
		Modularidade através de barramento
		
		Modularidade seccional
_1021744337.doc
_1021744340.doc
_1021744341.doc
_1021744338.doc
_1021744336.doc
*
Ferramentas auxiliares para a definição de módulos 1/2
Matriz Indicadora de Módulos (MIM)
4
2
Classificação
(
12
Diretrizes de Modularização
Função 1
Função 2
Função 3
Função 4
Função 5
Funções
Após estar no mercado
Reciclgem
Alteração de Projeto
Multi-aplicativo (Carry-over)
Aquisição
Variação
Desenvolvimento de Produtos
Evolução Tecnológica
Atualização
Unidade Comum
Estilo
Especificação Técnica
Manutenção e Mantenabilidade
Compra de Produtos Prontos
Testes em separado
Processo e Organização
Qualidade
Fabricação
3
18
14
5
1
5
3
Fraca Relação (1 ponto)
Média Relação (3 pontos)
Forte Relação (5 pontos)
Integrar num mesmo módulo?
 +
 –
–
Possíveis módulos
*
Ferramentas auxiliares para a definição de módulos 2/2
Matriz de Interfaces
*
Abordagens relacionadas ao Projeto Modular
Desenvolvimento de plataformas de produtos 
Máximo compartilhamento de sistemas 
Máxima variação funcional 
Otimização do ciclo de vida do(s) produto(s) 
*
Sumário do capítulo – atividades da fase
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Modelar funcionalmente
Desenvolver princípios de soluções para as funções
Desenvolver alternativas de solução
Definir arquitetura
Analisar os SSCs
Definir ergonomia e estética
Definir parcerias de co-desenvolvimento
Selecionar concepções alternativas
Definir plano macro de processo
Monitorar a viabilidade econômica do produto
Avaliar a fase 
Aprovar a fase
Documentar as decisões tomadas e lições aprendidas
*
Informações e tarefas da atividade: Analisar os SSCs 
�
Projeto Conceitual
Relação com outras atividades
Métodos, ferramentas, documentos de apoio
Catálogos de solução
Métodos de criatividade
Concepções para o produto
BOM inicial
Definir parâmetros principais (forma, materiais, dimensões e capacidades)
Identificar e analisar aspectos críticos do produto
Analisar Sistemas, Subsistemas e Componentes (SSC)
Alternativas de projeto
*
Tarefas da atividade: Analisar os SSCs
Agora que temos os SSCs e as interfaces para cada alternativa, parte-se para:
Identificar e analisar aspectos críticos 
 funcionamento, fabricação,
montagem, desempenho, qualidade, custos, descarte e outros...
Definir parâmetros principais
Formas dimensões, propriedades dos materiais, etc...
Obtém-se os modelos de concepção
Descrição aproximada das tecnologias, formas, materiais e um dimensionamento inicial dos SSCs
*
Tarefas da atividade: Analisar os SSCs
Exemplo de modelo de concepção 
Contém informações razoáveis sobre as formas, materiais, processos que permitem gerar uma BOM inicial
chapa de ( 2 mm
motor de ( 5 HP 
v ( 0,015 m/s
( 1,5 tn m
( 3 m
Vista Frontal
A
A
Corte AA
( 4 m
Vista Superior
( 3,5 m
( 1,2 m
*
Conceitos, métodos, técnicas e ferramentas importantes nesta atividade 
Seleção de materiais (quadro 7.7)
A seleção inadequada pode levar à falha de componentes e, também, a custos desnecessários;
não pode ser feita independente do processo de manufatura (este depende de atributos geométricos do produto, tamanho e quantidade a ser manufaturada);
Elevado número de opções no mercado.
DFX na fase de projeto conceitual (quadro 7.8)
DFM na fase de projeto conceitual (quadro 7.9)
DFA na fase de projeto conceitual (quadro 7.10)
*
Sumário do capítulo – atividades da fase
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Modelar funcionalmente
Desenvolver princípios de soluções para as funções
Desenvolver alternativas de solução
Definir arquitetura
Analisar os SSCs
Definir ergonomia e estética
Definir parcerias de co-desenvolvimento
Selecionar concepções alternativas
Definir plano macro de processo
Monitorar a viabilidade econômica do produto
Avaliar a fase 
Aprovar a fase
Documentar as decisões tomadas e lições aprendidas
*
Atividade: Definir ergonomia e estética do produto 1/3
A ergonomia trata basicamente da interação entre o produto e as pessoas:
espaço de trabalho ocupado em torno do produto ;
como fonte de potência para o produto;
atuando como um sensor;
atuando como um controlador 
Os fatores humanos estão fortemente relacionados com a qualidade e segurança do produto 
Problemas de ergonomia podem afetar o sistema de manufatura: 
fragilidade e peso dos componentes, elementos de fixação, superfícies, acessibilidade, identificação e diferenciação de componentes 
*
Atividade: Definir ergonomia e estética do produto 2/3
Recomendações para um projeto adequado p/ ergonomia:
Adequar o produto às características físicas e ao conhecimento do usuário;
Simplificar e reduzir as tarefas necessárias para a operação do produto;
Prever os possíveis erros humanos, implementar restrições para prevenir ações incorretas por parte do usuário, informar ao usuário que determinados modos de operação foram selecionados; 
Considerar a idade, gênero, alcance, destreza, força e visão dos usuários. 
*
Atividade: Definir ergonomia e estética do produto 3/3 
A estética do produto é fundamental !!!!
atrai o consumidor para a compra, despertando o sentido visual e o desejo da aquisição;
está ligada ao que o consumidor percebe, do ponto de vista da aparência (configuração das formas, das superfícies e das cores e aspectos relacionados à beleza; 
Principais atributos estéticos: 
Estilo
Simbolismo 
Semântica
Ver quadro 7.12 - Design
*
Sumário do capítulo – atividades da fase
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Modelar funcionalmente
Desenvolver princípios de soluções para as funções
Desenvolver alternativas de solução
Definir arquitetura
Analisar os SSCs
Definir ergonomia e estética
Definir fornecedores e parcerias de co-desenvolvimento
Selecionar concepções alternativas
Definir plano macro de processo
Monitorar a viabilidade econômica do produto
Avaliar a fase 
Aprovar a fase
Documentar as decisões tomadas e lições aprendidas
*
Envolver fornecedores no PDP melhora do desempenho deste processo em termos de produtividade, velocidade e qualidade do produto. 
Aspectos importantes na definição dos fornecedores:
Perfil da empresa
Gerenciamento
Meio ambiente
Qualidade
Logística 
Pós-mercado
Competência 
Desenvolvimento de produto 
Produtividade 
Compras 
Atividade: Definir fornecedores e parcerias de co-desenvolvimento 
*
Sumário do capítulo – atividades da fase
Atualizar o Plano da fase de Projeto Conceitual
Modelar funcionalmente
Desenvolver princípios de soluções para as funções
Desenvolver alternativas de solução
Definir arquitetura
Analisar os SSCs
Definir ergonomia e estética
Definir fornecedores e parcerias de co-desenvolvimento
Selecionar concepções alternativas
Definir plano macro de processo Monitorar a viabilidade econômica do produto
Avaliar a fase 
Aprovar a fase
Documentar as decisões tomadas e lições aprendidas
*
Informações e tarefas da atividade: Selecionar a concepção do produto 
�
Selecionar a concepção mais adequada
Projeto Conceitual
Relação com outras atividades
Métodos, ferramentas, documentos de apoio
Especificações meta 
Necessidades dos clientes
Matriz de decisão 
Concepção escolhida
Valorar as concepções alternativas
Analisar as concepções alternativas
Selecionar a concepção do produto
Concepções geradas
*
Atividade: Selecionar a concepção do produto 1/4
Como escolher, dentre as concepções geradas pelas atividades anteriores, o melhor conceito?
MÉTODOS E 
PROCEDIMENTOS
 SISTEMÁTICOS
PRINCIPAL DIFICULDADE:
INFORMAÇÕES LIMITADAS E ABSTRATAS
*
Atividade: Selecionar a concepção do produto 2/4 
Matriz de Decisão
Critérios podem ser Especificações-meta ou Requisitos dos clientes 
		
		Concepções
		
		Concepção 1
		Concepção 2
(referência)
		Concepção 3
		...
		...
		Concepção m
		Critérios
		Critério 1
		
		0
		
		
		
		
		
		Critério 2
		
		0
		
		
		
		
		
		Critério 3
		
		0
		
		
		
		
		
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		
		Critério n
		
		0
		
		
		
		
		Total +
		
		0
		
		
		
		
		Total -
		
		0
		
		
		
		
		Total Global
		
		0
		
		
		
		
*
Atividade: Selecionar a concepção do produto 3/4
Matriz de Decisão com peso
Critérios podem ser Especificações-meta ou Requisitos dos clientes 
		
		Concepções
		
		Peso
		Concepção 1
		Concepção 2
(referência)
		Concepção 3
		...
		...
		Concepção m
		Critérios
		Critério 1
		P1
		
		0
		
		
		
		
		
		Critério 2
		P2
		
		0
		
		
		
		
		
		Critério 3
		P3
		
		0
		
		
		
		
		
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		...
		
		Critério n
		Pn
		
		0
		
		
		
		
		PesoTotal
		
		0
		
		
		
		
*
Atividade: Selecionar a concepção do produto 4/4
Testes durante a seleção de concepções
�
Testes comparativos
Testes de validação
Testes de avaliação
Testes exploratórios
 Planejamento
Preparação
Produção
Projeto
Informacional 
Projeto
Conceitual 
Projeto
Detalhado 
*
Desenho Manual
Evolução do Desenvolvimento de Produto (passado)
Hardware
Desenvolvimento do Produto
*
3D
CAD
Desenvolvimento Virtual do Produto
Evolução do Desenvolvimento de Produto (futuro)
*
Processo de Projeto Conceitual
Trade-off Studies
Data Management
Detailed CAD&CAE
Design Parameters
Parametric CAD
Automated CAE Model
Functional Analysis
*
Atividade: Definir plano macro de processo 
Objetivo: levantar os possíveis processos de fabricação e ferramental envolvido para a manufatura dos SSCs. 
As grandes categorias de métodos de processa-mento de materiais:
Fundição; 
Conformação e moldagem; 
Usinagem; 
União; 
Operações de acabamento; 
*
Atividade: Definir plano macro de processo 
A seleção dos processos de manufatura deve levar em conta atributos tais como:
condições superficiais, 
precisão dimensional, 
forma e sua complexidade, 
taxa de produção, 
custos e tamanhos. 
*
Processos de manufatura e seus atributos 
_1195388144.doc
			
			
			
			
			ATRIBUTOS
			
			
			
			PROCESSOS
			
Acabamento superficial
			
Precisão dimensional
			
Complexidade
			
Taxa de produção
			
Lote econômico
			
Custo relativo
			
Tamanho
(área projetada)
			
			Fundição em areia
			A
			M
			M
			B
			A/M/B
			A/M/B
			A/M/B
			
			Fundição em casca
			B
			A
			A
			A/M
			A/M
			A/M
			M/B
			
			Fundição em cera perdida
			B
			A
			A
			B
			A/M/B
			A/M
			M/B
			
			Fundição sob pressão
			B
			A
			A
			A/M
			A
			A
			M/B
			
			Torneamento
			B
			A
			M
			A/M/B
			A/M/B
			A/M/B
			A/M/B
			
			Fresamento
			B
			A
			A
			M/B
			A/M/B
			A/M/B
			A/M/B
			
			Retificação
			B
			A
			M
			B
			M/B
			A/M
			M/B
			
			Eletroerosão
			B
			A
			A
			B
			B
			A
			M/B
			
			Moldagem por injeção
			B
			A
			A
			A/M
			A/M
			A/M/B
			M/B
			
			Moldagem por sopro
			M
			M
			M
			A/M
			A/M
			A/M/B
			M/B
			
			Estampagem
			B
			A
			A
			A/M
			A/M
			A/M/B
			B
			
			Forjamento
			M
			M
			M
			A/M
			A/M
			A/M
			A/M/B
			
			Moldagem por compressão
			B
			A
			M
			A/M
			A/M
			A/M
			A/M/B
			
			Laminação
			B
			M
			A
			A
			A
			A/M
			A/M
			
			Extrusão
			B
			A
			A
			A/M
			A/M
			A/M
			M/B
			
			Metalurgia do pó
			B
			A
			A
			A/M
			A
			A/M
			B
			
			
			
			
			
			
			
			
			
			
			UNIDADES
			mm
			mm
			
			peças/h
			peças
			
			
			
			A
			>0,0064
			< 0,13
			Alto
			> 100
			> 5000
			Alto
			
			
			M
			<0,0064 >0,0016
			> 0,13
< 1,3
			Médio
			< 100
> 10
			< 5000
> 100
			Médio
			
			
			B
			< 0,0016
			> 1,3
			Baixo
			< 10
			< 100
			Baixo
			
*
Adequacidade de materiais e processos de manufatura 
E – excelente
B – bom
R – raramente usado
 
		
		
		
		
		
		
		
		PROCESSOS DE MANUFATURA
		
		
		
		
		
		
		
MATERIAIS
		Fundição em areia
		Fundição em casca
		Fundição em cera perdida
		Fundição sob pressão
		Torneamento
		Fresamento
		Retificação
		Eletroerosão
		Moldagem por injeção
		Moldagem por sopro
		Estampagem
		Forjamento
		Moldagem por compressão
		Laminação
		Extrusão
		Metalurgia do pó
		
		Aço carbono
		E
		E
		E
		-
		B
		B
		E
		E
		-
		-
		B
		B
		-
		B
		B
		E
		
		Aço baixa liga
		E
		E
		E
		-
		-
		B
		E
		E
		-
		-
		B
		B
		-
		B
		B
		E
		
		Aço ferramenta
		B
		E
		E
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		E
		
		Aço inox
		E
		E
		E
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		-
		B
		B
		-
		B
		B
		E
		
		Ferro cinzento
		E
		E
		E
		-
		B
		B
		E
		E
		-
		-
		B
		R
		-
		R
		R
		E
		
		Ferro maleável
		E
		E
		E
		-
		B
		B
		E
		E
		-
		-
		B
		R
		-
		R
		R
		E
		
		Ferro dúctil
		E
		E
		E
		-
		B
		B
		E
		E
		-
		-
		B
		R
		-
		R
		R
		E
		
		Ferro fundido
		E
		E
		E
		-
		B
		B
		E
		E
		-
		-
		B
		R
		-
		R
		R
		E
		
		Ligas de zinco
		B
		B
		R
		E
		B
		-
		R
		E
		-
		-
		E
		R
		-
		R
		B
		E
		
		Ligas de alumínio
		E
		B
		E
		E
		E
		E
		B
		E
		-
		-
		E
		E
		-
		E
		E
		E
		
		Ligas de magnésio
		E
		B
		E
		E
		B
		-
		R
		E
		-
		-
		B
		S
		-
		B
		E
		E
		
		Ligas de titânio
		-
		B
		R
		-
		-
		-
		R
		E
		-
		-
		-
		B
		-
		R
		R
		E
		
		Ligas de cobre
		E
		B
		B
		B
		E
		E
		B
		E
		-
		-
		E
		E
		-
		E
		E
		E
		
		Ligas de níquel
		E
		B
		B
		-
		-
		-
		R
		E
		-
		-
		B
		R
		-
		B
		B
		E
		
		Ligas de cobalto
		-
		R
		R
		-
		-
		-
		R
		E
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		E
		
		Ligas de molibdênio
		-
		R
		R
		-
		-
		-
		R
		E
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		E
		
		Ligas de tungstênio
		-
		R
		R
		-
		-
		-
		R
		E
		-
		-
		-
		R
		-
		-
		-
		E
		
		ABS
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		-
		B
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		
		Acetatos
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		-
		B
		-
		-
		-
		-
		B
		-
		
		Nylons
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		E
		B
		-
		-
		-
		-
		B
		-
		
		Fluorcarbonos
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		
		B
		-
		-
		-
		-
		R
		-
		
		Policarbonatos
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		
		B
		-
		-
		-
		-
		B
		-
		
		Poliamidas
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		
		B
		-
		-
		-
		-
		R
		-
		
		Poliestireno
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		E
		B
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		
		PVC
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		
		B
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		
		Poliuretano
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		
		B
		-
		-
E
		-
		B
		-
		
		Polietileno
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		E
		E
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		
		Polipropileno
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		-
		B
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		
		Acrílico
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		R
		-
		
		Epóxi
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		E
		-
		-
		-
		E
		-
		R
		-
		
		Fenólicos
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		B
		-
		
		Silicones
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		R
		-
		
		Poliester
		-
		-
		-
		-
		B
		B
		B
		-
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		R
		-
		
		Borrachas
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		-
		E
		-
		-
		-
		E
		-
		R
		-
 
*
Efeito do processo de manufatura sobre a geometria 
*
Síntese do que foi visto
Atividades e Informações
Conceitos e ferramentas
Principais resultados
Próxima fase
Apresentações complementares
Métodos de Criatividade
TRIZ
DFX
*
Informações principais e dependências entre as atividades da fase de Projeto Conceitual
�
Analisar SSCs
Definir plano macro deprocesso
(modelo conceitual do produto)
Desenvolver as alternativas de solução
Desenvolver princípios de solução para as funções
Modelar funcionalmente
Selecionar concepções alternativas
Definir ergonomia 
e estética
Definir parcerias de co-desenvolvimento
Definir arquitetura
Concepção do Produto 
Integração dos princípios de solução (para atender à função total do produto)
Arquitetura do produto (BOM inicial e interfaces)
Layout e estilo produto
Macro-processo de fabricação e montagem
Lista inicial dos SSCs principais
Especificações Meta
Projeto Conceitual
Aprovar Fase
Avaliar Fase
Atualizar o Plano do Projeto Conceitual
Monitorar viabilidade econômica
Documentar as decisões tomadas e registrar lições aprendidas
*
Sumário do capítulo – conceitos e ferramentas (quadros)
Modelagem funcional
Métodos de criatividade (quadros 7.4 e 7.5)
Projeto Modular (quadro 7.6)
Seleção de concepções
Seleção de materiais (quadro 7.7)
Princípios e recomendações para o DFM (quadro 7.9)
Princípios e recomendações para o DFA (quadro 7.10)
*
Principais resultados das fases 
Desenvolvimento
Projeto
Detalhado 
Projeto
Conceitual 
Projeto
Informacional 
Lançamento
do Produto
Preparação
Produção
Planejamento
Projeto
Descrição do Produto no Portfólio
Especificações
Meta
Concepção
do Produto
Requisitos com valores meta
Informações adicionais qualitativas
Plano do
projeto
Escopo do Projeto
Escopo do Produto
(conceito)
Atividades
Pessoal
Prazos
Orçamento Recursos
Qualidade
Riscos
Indicadores
Arquitetura Produto
Alternativas de Solução
Lista SSCs principais
Especificações iniciais dos SSCs 
Desenhos iniciais
Plano macro processo
*
Próxima fase: projeto detalhado
Algumas atividades de fases subseqüentes podem ocorrer em paralelo
*
*
*
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This slide speaks of the Product Development which is hardware based and is time consuming due to the need to of building physical prototypes to move the design process forward. The process of building and doing physical testing to understand product problems and determine design changes usually requires numerous iterations. 
You should bring out that the process is one directional, costly, and time consuming.
 
*
This slide speaks of Virtual Product Development which is digital based and is virtual. The AVI’s show simulations of physical tests. VPD does not claim that physical prototypes are not needed. On the contrary, physical prototypes are used to validate the virtual design. The process of virtual designing and testing to understand product functionality and problems usually requires numerous iterations. Using digital models greatly saves times, increases quality, and allows for greater product innovation.
You should bring out that the process is bi-directional.
 
*
Slide 3 in a series of 3:
This is a support slide for the previous slide.
Discuss the build up on this slide. The focused on “automating processes” as shown for conceptual design but this could apply to detailed design and analysis. 
See the Key points from the previous slide:
*
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Este slide está mais complicado. Os termos dos resultados não estão tão coerentes. O Daniel fez uma proposta de definição dos termos dentro da fase sob a responsabilidade dele. Como falei, deveríamos começar com a definição dos termos resultantes das fases (como proposta do Toledo em 2002).
Coloquem aqui as criticas de vocês.. 
*