Prototipagem: Definição, Classificação e Aplicações

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Prototipagem
EMC 5302 – Metodologia de projeto em Eng. Mecânica
Equipe:
Diego Alcaide Werneck
Fernando de Souza Mendes
Guilherme Bez Batti Hübbe
Maurício Migueis Schaefer
Vinícius de Souza Nunes
Outubro/2010/2
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Prototipagem
Introdução
Prototipagem
• Definição
• Classificação
• Funções
• Vantagens e Desvantagens
• Aplicações
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Prototipagem
Definição
Protótipo 
Cambridge - protótipo é o primeiro exemplo de algo, 
como uma máquina ou um produto industrial. 
Aurélio – Primeiro exemplar, primeiro modelo. 
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Prototipagem
Classificação
- Método de representação dos protótipos
• Protótipos Físicos
• Protótipos Analíticos
- Nível de aproximação dos produtos
• Protótipos Focados
• Protótipos Integrais
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Prototipagem
Protótipos Físicos
Representação concreta do produto, de forma tangível.
Vantagens
• Facilita a visão do produto e a comunicação entre os envolvidos
no projeto;
• Permite a avaliação do desempenho físico do produto por meio
de experimentos.
Desvantagens
• Elevado tempo de fabricação;
• Baixa capacidade de adaptação às modificações.
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Prototipagem
Exemplos de Protótipo Físico
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Prototipagem
Protótipos Analíticos
Abrangem toda espécie de protótipo que não se encontra 
em forma materializada.
Vantagens
• O desempenho do produto pode ser avaliado em parte;
• Reduz tempo e custo de testes;
• Melhorias verificadas em testes podem ser implementadas 
rapidamente.
Desvantagens
• A falta de percepção tátil pode causar equívocos quanto as
características dimensionais do produto.
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Prototipagem
Exemplos de Protótipos Analíticos
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Prototipagem
Protótipos Focados
Seguem apenas alguns atributos do produto, podendo 
parecer ou funcionar como este. Também são chamados de 
protótipos de baixa fidelidade.
Vantagens
• Simples e fáceis de serem produzidos;
• Baixo custo de produção;
• Pequeno tempo de desenvolvimento.
Desvantagens
• Possuem pequena utilidade após definição e validação;
• Os testes são limitados pelas funcionalidades do protótipo..
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Prototipagem
Exemplos de Protótipos Focados
Protótipo do Interior de um veículo
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Prototipagem
Protótipos Integrais ou Compreensíveis
Apresentam a maior parte das características do produto 
final, são conhecidos também por protótipos de alta fidelidade.
Vantagens
• Podem utilizar o mesmo material e técnicas de construção do 
produto final;
• Permitem elevado grau de interatividade com os utilizadores.
Desvantagens
• Elevado custo e tempo de desenvolvimento;
• Ineficiente para identificação de requisitos e testes de opção de 
design.
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Prototipagem
Exemplos de Protótipos Integrais ou Compreensíveis
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Prototipagem
Relação entre as classificações de protótipos
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Prototipagem
Prototipagem Rápida
• Conjunto de tecnologias capazes de construir de maneira 
automática objetos físicos com base em dados de ferramentas 
computacionais de projeto.
• A característica principal dos equipamentos de prototipagem 
rápida é a manufatura por processo de adição de camadas.
•Principais vantagens: redução dos custos de manufatura dos 
protótipos; economia de tempo e mão de obra na confecção e 
montagem de protótipos; tendência à transformar-se em 
manufatura rápida; possibilidade de integração ao processo de 
engenharia simultânea.
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Prototipagem
Exemplos de prototipagem rápida
Fused deposition modeling (FDM)
Laser Engineered Net Shaping -
LENS
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Prototipagem
Vantagens
• Permite a verificação de possíveis erros
• Reduz riscos, incertezas e retrabalho em fases 
avançadas
• Protótipos desenvolvem com custos reduzidos 
perspectivas de utilização, praticidade e administração 
do produto final.
• Evita iterações custosas em tempo e recursos no 
desenvolvimento de produto
• Provê respostas e aprofundamento de investigações
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Prototipagem
Desvantagens
• O projetista pode produzir um protótipo que não 
satisfaça os requisitos organizacionais
• A estrutura do sistema pode ser danificada já que 
muitas mudanças podem ser feitas
• A viabilidade para grandes aplicações é questionável
• Durante longos períodos, pode causar a perda do 
interesse dos consumidores e posterior cancelamento 
devido à falta de um mercado.
• Custo/Benefício na implementação do protótipo
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Prototipagem
Inserção da prototipagem no processo de 
desenvolvimento de produto
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Prototipagem
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Prototipagem
Exemplos de prototipagem 
Protótipo Analítico Suzuki - Hayabusa
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Prototipagem
Exemplos de prototipagem 
Protótipo Analítico
Suzuki - Hayabusa
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Prototipagem
Exemplos de prototipagem 
Protótipo Físico
Suzuki - Hayabusa
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Prototipagem
Exemplos de prototipagem 
Produto Final
Suzuki - Hayabusa
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Prototipagem
Referências Bibliográficas
•BAXTER, Mike; Projeto de Produto - Guia Prático para o Desenvolvimento de Novos Produtos.
2. Ed. Edgard Blücher, 2000. 262p.
•PAHL, Gerhard; BEITZ, Wolfgang; FELDHUSEN, Jörg; GROTE, Karl-Heinrich; Projeto na
Engenharia – Fundamentos do desenvolvimento eficaz de produtos: métodos e aplicações.
Tradução: Hans Andreas Werner; Revisão: Prof. Dr. Nazem Nascimento. São Paulo. Tradução da 6.
Ed. Alemã. Edgard Blücher, 2005.
•PUGH, Stuart; Total Design: Integrated Methods for Successful Product Engineering. Addison-
Wesley, 1995.
•ULRICH, Karl; EPPRINGER, Steven. Product Design and Development. Reed Business
Information, 1995.
•BACK, Nelson; OGLIARI, André; DIAS, Acires; SILVA, Jonny Carlos Da. Projeto Integrado de
Produtos – Planejamento, Concepção e Modelagem. São Paulo; 1. Ed. Manole, 33 d.C.
•BAKERJIAN, Ramón; Design for Manufacturability. Society of Manufacturing Engineers, 1992.
•www.ansys.com;
•www.roadfly.com;
•http://www.cimject.ufsc.br/inicial.htm;