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ENG03386 – Fabricação Auxiliada 
por Computador 
Heraldo Amorim 
Engenharia Simultânea ou 
Concorrente 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Abordagem Tradicional de Projeto 
• Engenharia sequencial – cada etapa deve ser cumprida antes 
do projeto seguir para a próxima 
• Conceito de “engenharia sobre o muro”: projetista recebe 
especificações e joga o projeto por sobre o muro para a 
manufatura, que faz o mesmo com a montagem 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Abordagem Tradicional de Projeto 
• Qualquer realimentação proveniente de um impedimento 
na execução das etapas finais faz com que o projeto 
tenha que “voltar à prancheta” 
• Maiores tempos gastos no desenvolvimento de produtos 
• Cada setor se ocupa especificamente de sua função. 
Assim, erros demoram a ser detectados 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Fluxo da Engenharia Sequencial 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Ciclo Projetar-Fabricar-Testar-Reprojetar 
• Refino do projeto através de ciclos de reprojeto 
• Resultados satisfatórios (mas não ótimos) 
• Custos médios 
• Tempo excessivo entre concepção e lançamento do 
produto 
• Tendência de experimentação excessiva injustificada 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Engenharia Concorrente 
Abordagem sistemática para o desenvolvimento integrado 
e paralelo do projeto de um produto e os processos 
relacionados, incluindo manufatura e montagem. 
Essa abordagem procura fazer com que as pessoas 
envolvidas no desenvolvimento considerem, desde o 
início, todos os elementos do ciclo de vida do 
produto, da concepção ao descarte, incluindo qualidade, 
custo, prazos e requisitos dos clientes. 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Fluxo da Engenharia Simultânea 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Engenharia Simultânea Envolve 
1. Equipes multidisciplinares 
2. Desenvolvimento simultâneo / Paralelo 
3. Projeto para manufatura e montagem 
4. Compartilhamento de informações 
5. Necessidade de liderança para a coordenação de todo o 
processo de desenvolvimento do produto 
6. Ferramentas computacionais, TI, práticas gerenciais e 
organizacionais adequadas 
7. Ênfase na satisfação do cliente 
8. Definição clara dos objetivos da empresa 
9. Busca da qualidade 
10. Autonomia de equipes 
11. Padronização de projetos 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
E Inclui 
• Projeto para fabricação (DFM) 
• Projeto para montagem (DFA) 
• Projeto voltado à qualidade (DFQ) 
• Projeto para custo (DFC) 
• Projeto para ciclo de vida (DFL) 
• Projeto para reciclagem (DFE) 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Ferramentas 
• A engenharia simultânea é potencializada pelo uso de 
novas ferramentas: 
– CAD 
– CAE 
– CAM 
– Prototipagem rápida 
– QFD 
– FMEA 
 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Objetivos 
• incorporar todos os domínios de conhecimento, apresentados 
por participantes de uma equipe multidisciplinar; 
• melhorar continuamente o produto e o processo produtivo; 
• identificar componentes de fabricação simples 
• reduzir o número de peças 
• aumentar a intercambiabilidade entre modelos 
• identificar submontagens 
• incorporar técnicas DFM/A 
• antecipar problemas de fabricação e montagem 
• usar processos e equipamentos já existentes 
• identificar áreas de testes. 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Engenharia Simultânea vs Sequencial 
PROJETO ORIENTADO PARA A 
MANUFATURA (DFM) 
Design for Manufacturing 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
• Estima-se que 70 % dos custos envolvidos no ciclo de vida 
de um produto são determinados por decisões básicas 
tomadas durante o projeto 
• Essas decisões envolvem a seleção de materiais, geometria 
de peças, tolerâncias, acabamento superficial, organização 
em conjuntos de montagem e métodos utilizados na 
montagem 
• Uma vez que as decisões estão tomadas, há pouca ou 
nenhuma margem de manobra para reduzir os custos 
• P. ex., se foi decidido na fase de projeto que uma peça será 
feita em alumínio fundido em areia, mas os requisitos 
envolvem a geração de acabamentos que só podem ser 
obtidos por usinagem, será necessário o planejamento de um 
processo de usinagem após a fundição 
– O engenheiro poderia ter feito a peça em fundição sob pressão 
ou mesmo em plástico injetado 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Implantação do DFM 
1. Mudanças organizacionais 
– Grupos interdisciplinares de projeto 
– Projetistas devem ter experiência em manufatura 
– Engenheiros de manufatura devem ter experiência em 
projeto 
 
2. Princípios e diretrizes de projeto 
 
3. Ferramentas de CAD 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Produto final 
 
 
Sistema de 
Manufatura 
Equipamentos Informação Ferramental 
Descarte Serviços Suprimentos Energia 
Matéria Prima 
Trabalho 
Componentes 
Estimativa dos Custos de Manufatura 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Custo de Manufatura 
Componentes Montagem Despesas Gerais 
Customizados Trabalho 
Equipamentos 
e ferramentas 
Matéria 
Prima 
Processamento Ferramentaria 
Suporte Indiretas Padronizados 
Custos de Manufatura 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
• Projetar para reduzir processos de fabricação 
– Formas e processos simples sempre que possível 
• Projetar componentes multifuncionais 
– Menor quantidade de peças no projeto 
• Projetar peças dentro da capacidade dos processos 
disponíveis 
– Tolerâncias e acabamentos devem se limitar ao necessário 
• Projetar considerando as possibilidades de automatização 
• Projetar considerando as características dos processos 
disponíveis 
• Especificar materiais mais fáceis de processar 
– Características físicas: ponto de fusão, condutividade 
térmica/elétrica 
– Características tecnológicas: usinabilidade, soldabilidade, 
conformabilidade 
• Projetar sem frescura 
 
Diretrizes de Projeto (DFM) 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
• Reduzir o número de componentes 
– Menores custos com montagem 
– Maior confiabilidade do produto final 
– Menos peças para comprar 
– Facilita a automação 
– Menores índices de estoque, manuseio, tempo de 
processamento 
• Uso de componentes Padronizados e disponíveis 
comercialmente 
– Menores custos com
projeto 
– Menores custos para grandes quantidades 
• Desenvolvimento de projetos modulares (família de 
produtos) 
– Facilita inspeção, teste, montagem, manutenção, treinamento 
– Maior variedade de produtos com menos variação de processos 
– Uso da tecnologia de grupo 
 
Diretrizes de Projeto (DFM) 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Tolerâncias vs $$ 
TOLERÂNCIAS E CUSTOS RELATIVOS 
DESBASTES ( 1,00 mm) 1 
USINAGEM NORMAL ( 0,10 mm) 2 
USINAGEM FINA - RETIFICAÇÃO ( 0,025 mm) 3 
USINAGEM EXTRA FINA - RETIFICAÇÃO ( 0,010 mm) 5,5 
RETIFICAÇÃO DE PRECISÃO ( 5,00 µm) 10 
RETIFICAÇÃO DE ALTA PRECISÃO / LAPIDAÇÃO ( 2,00 µm) 20 
LAPIDAÇÃO - POLIMENTO ( 1,00 µm) 35 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Estudo de Caso: 
General Motors Powertrain Division 
• Fabricação do motor GM 3.8L V6 
• Produção aproximada de 3500 motores/dia 
• Formação de equipe com objetivo de reprojetar um dos 
mais caros sub-componentes do motor: o coletor de 
admissão 
• Objetivos principais: 
• Redução de custos 
• Melhora da qualidade 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Motor GM 3.8 V6 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Análise para Reprojeto 
• Estimar custos (fixos e variáveis) 
• Estimar quantidade a ser produzida 
• Reprojetar com foco na manufatura 
– Reduzir numero de peças 
– Utilização de peças multifuncionais 
– Projeto modular 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Peça original: 
ALUMÍNIO fundido em 
areia e usinado 
Peça reprojetada: 
PLÁSTICO INJETADO 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Custos Fixos x Custos Variáveis 
C
u
s
to
 T
o
ta
l,
 U
S
$
 
10.000 
1.000 
1000 un. 
$10/unidade 
$1/unidade 
Alumínio 
Plástico Injetado 
Unidades Produzidas 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Vantagens do Reprojeto 
• Economia de 45% em manufatura 
• Redução de 66% do peso (3.3 Kg) 
• Simplificação do procedimento de montagem 
• Redução na emissão de gases (não envolve a fusão de 
Al e geração de fumos proveniente) 
 
PROJETO ORIENTADO PARA A 
MONTAGEM (DFA) 
Design for Assembly 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Conceitos 
• Ferramenta utilizada na Engenharia Simultânea, caso 
particular de Projeto para Manufatura (DFM) 
 
• Constatação: Em média, 50% dos custos de 
manufatura estão relacionados ao processo de 
montagem 
 
• Objetivos: 
– Reduzir o número de partes de um produto e tornar as 
peças restantes fáceis de serem manipuladas e montadas 
– Simplificar a estrutura do produto de forma a reduzir os 
custos de montagem 
– Projetar para um número mínimo de peças 
 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Tempo de Montagem 
 Desse modo, para reduzir o tempo gasto em montagem, 
podemos facilitar o manuseio das peças e sua inserção 
nos subconjuntos de montagem 
Tempo de Manuseio 
Tempo de Inserção 
Tempo de Montagem 
+ 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Metodologia de Boothroyd e Dewhurst 
4 etapas: 
 
1. Levantamento de informações sobre o produto ou 
sobre sua montagem (desenhos, protótipos ou 
produto propriamente dito) 
2. O produto é desmontado e cada peça é identificada 
3. O produto é montado 
4. Durante a montagem, uma tabela que contem o 
número teórico de peças e o tempo de montagem é 
preenchida 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Metodologia de Boothroyd e Dewhurst 
Número teórico de peças - 3 perguntas básicas: 
 
1. Existe a necessidade de movimento relativo entre as 
peças? 
2. Existe a necessidade de especificação de diferentes 
materiais (p. ex., razões físicas/químicas)? A peça deve 
ser fabricada em material diferente ou deve ser isolada 
das demais? 
3. O componente deve ser desmontável para facilitar a 
manutenção? 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Principais conseqüências positivas: 
 
– Diretas 
• Eliminação do custo do componente 
 
– Indiretas 
• Melhoria da confiabilidade do produto 
• Redução de custo com estoques 
• Redução dos custos de produção 
 
Desvantagem 
• Menos peças = formas complexas 
• Vantagem dependerá da relação DFM/DFA 
 
 
Projetar para um Número Mínimo de Peças 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
• Minimizar o número de componentes: reduz tempo de projeto, 
controle de produção, itens a inspecionar, treinamento 
 
• Evitar o uso de componentes de fixação separados: custo de 
apertar um parafuso é de 6 a 10 vezes maior que o custo do parafuso 
 
• Minimizar o número de direções de montagem: os componentes 
devem ser montados preferencialmente de cima para baixo 
 
• Utilizar elementos que facilitem o encaixe: projetar componentes 
para obter “auto-alinhamento” 
 
• Reduzir possibilidade de erros na montagem 
 
• Minimizar o manuseio de componentes: posicionamento possui 
custos elevados e pode acarretar acidentes. Procurar preservar a 
orientação 
Diretrizes DFA 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Minimizar o Número de Peças 
7 peças 
5 peças 
Soldas 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Novo projeto após o DFA 
Projeto original 
Minimizar o Número de Peças 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Facilitar Alinhamento 
Canto vivo 
 
Chanfro Canto vivo Chanfro (auto-
alinhamento) 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Facilitar Alinhamento 
Peça deve ser solta 
antes de ser alinhada, 
dificultando a montagem 
Reprojeto 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Montagem Unidirecional 
Alinhamento 
dificultado 
Fácil de 
alinhar 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
dispositivo a prova de falhas 
Montagem 
correta 
Montagem 
incorreta 
Sem 
dispositivo 
Reduzir Possibilidade de Erros na Montagem 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Reduzir Possibilidade de Erros na Montagem 
Montagem pode ser feita 
somente em uma direção 
Montagem pode ser feita 
somente em uma direção 
Montagem pode ser feita 
em duas direções 
Montagem
pode ser feita 
inúmeras direções (peça 
simétrica) 
Área de 
contato 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
• DFM trabalha no custo de fabricação de peças primárias, 
buscando alternativas para tomadas de decisão envolvendo o 
compromisso entre projeto processos de fabricação 
 
• DFA busca simplificar o produto, através da minimização do 
número de peças, sendo um método utilizado para para 
quantificar e minimizar tempo e custos gastos em montagem 
 
 Enquanto o DFM se concentra na fabricação de peças, o DFA 
trabalha com a relação entre elas para formar conjuntos 
intermediários ou produtos 
 
 Apesar de discordarem em determinados aspectos, ambos os 
métodos são complementares 
DFMA 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Exemplo 
Tabela de Descrição (Produto Original) 
Tabela de Descrição (Produto Reprojetado) 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Fontes 
 
• BOOTHROYD e DEWHURST (1988). Design for 
Manufacturing and Assembly 
• Ulrich, K.T.; Eppinger, S.D., 2000. Product Design and 
Development, 2nd Edition, McGraw-Hill. 
• http://www.eil.utoronto.ca/profiles/Gupta/HTMLVersion/a
ppendix-a.fm.html 
• Horta, L.C., Rozenfeld, H. DFMA 
http://www.numa.org.br/ 
• Rubel, A. DFMA. UTFPR. 
http://www.pessoal.utfpr.edu.br/vrubel/