ELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS I
AT-096
Universidade Federal do Paraná
Curso de Engenharia Industrial Madeireira
Dr. Alan Sulato de Andrade
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
CONCEITO:
"Projeto é um empreendimento planejado que
consiste num conjunto de atividades inter-
relacionadas e coordenadas, com o fim de alcançar
objetivos específicos dentro dos limites de um
orçamento e de um período de tempo dados."
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
NATUREZA DOS PROJETOS:
Há uma grande diversidade de projetos:
Exemplos:
Projetos de Pesquisa;
Projetos de Extensão;
Projetos de Ensino;
Projetos Industriais;
Projetos de Máquinas;
Projetos de Elementos de Máquinas;
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
INTRODUÇÃO:
Projeto é um instrumento fundamental para qualquer
atividade de mudança e/ou geração de produtos,
serviços e informações. Eles podem envolver desde
uma única pessoa a até milhares de pessoas
organizadas em times e ter a duração de alguns dias
ou vários anos.
Exemplo de projetos de curto e longo desenvolvimento.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
Projeto de curto desenvolvimento Projeto de longo desenvolvimento
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
CARACTERÍSTICAS:
Um projeto pode ser considerado como um
empreendimento, onde deve apresentar início e fim
definidos. O projeto normalmente utiliza recursos
limitados e é conduzido por pessoas, visando atingir
metas e objetivos pré-definidos estabelecidos dentro
de parâmetros de prazo, custo e qualidade.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
CARACTERÍSTICAS:
O projeto pode ser definido por características
distintas como temporário, único e progressivo. A
característica de ser temporário é muito importante,
pois todo projeto tem um início e um fim definidos. O
projeto termina quando os objetivos para o qual foi
criado são atingidos ou quando se torna claro que os
objetivos do projeto não serão ou não poderão mais
ser atingidos ou a necessidade do projeto não existe
mais.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
CARACTERÍSTICAS:
Ser único significa que todo produto, serviço ou
informação gerados por um projeto é diferente de
outros, ou seja, a realização de algo jamais realizado
anteriormente. Um projeto é progressivo porque à
medida que é mais bem compreendido, ele é
progressivamente elaborado, ou seja, maior é o
detalhamento das características peculiares que o
distinguem como único.
Exemplos de projetos temporários, únicos e progressivos.
Identifique exemplos para segmento industrial Madeireiro.
Capa para Celular, Reator por Fusão Nuclear, Linha automotiva
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MÁQUINAS
Projeto MA 1100
KLABIN – Unidade Monte Alegre
PR
Hoje, novo projeto:
(Projeto Puma)
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MÁQUINAS
Expansão de unidade fabril.
ARACRUZ CELULOSE, Linhas A,B e C
ES
Hoje Fibria
(Fusão da Aracruz Celulose e VCP)
CARACTERÍSTICAS:
Um projeto para ser executado precisa ser
gerenciado. O ato de gerenciar consiste em executar
atividades e tarefas que têm como propósito planejar
e controlar atividades de outras pessoas para atingir
objetivos que não podem ser alcançados caso as
pessoas atuem por conta própria, sem o esforço
sincronizado dos colaboradores.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
CARACTERÍSTICAS:
Desta forma o gerenciamento de projetos consiste na
aplicação de conhecimentos, habilidades, ferramentas
e técnicas para projetar atividades que visem atingir
os requisitos do projeto. Para facilitar o gerenciamento
do projeto ele deve ser dividido em fases que
constituem seu ciclo de vida.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
CARACTERÍSTICAS:
O ciclo de vida do projeto serve para definir o início e
o fim do projeto e definem qual o trabalho (atividade)
deve ser realizado em cada fase (ou etapa) e quem
deve estar envolvido. Ele descreve o conjunto de
processos que devem ser seguidos para que o projeto
seja bem gerenciado.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
CARACTERÍSTICAS:
O projeto deve buscar desenvolvimento de um
produto/informação/serviço de forma adequada,
levando em consideração os requisitos de segurança,
confiabilidade, custos e tempo de execução.
Devemos lembrar que os recursos são finitos!
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
CARACTERÍSTICAS:
No caso do desenvolvimento de um projeto de uma
máquina, cabe aos engenheiros ou projetistas definir,
calcular os movimentos, forças e mudanças de
energia de modo a determinar as dimensões, as
formas e os materiais necessários para cada uma das
peças (elementos de máquinas) que integram o
dispositivo.
Isto na verdade seria a essência do Projeto de
Máquinas.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
CONCEITO DE MÁQUINAS:
Dentre as várias definições, as máquinas podem ser
consideradas como aparatos que compostas por
unidades inter-relacionadas (elementos de máquinas),
ou dispositivo que possam modificar a força ou
movimento.
Exemplos típicos de máquinas. a) unidades inter-relacionadas
b) dispositivo que modifica a força ou movimento.
a) b)
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
CONCEITO DE MÁQUINAS:
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
FORMULAÇÃO DE PROJETOS:
Um projeto surge em resposta a um problema concreto. Elaborar um projeto é, antes de mais nada, contribuir para a solução de problemas, transformando IDÉIAS em AÇÕES. O documento chamado projeto é o resultado obtido ao se "projetar" tudo o que é necessário para o desenvolvimento de um conjunto de atividades a serem executadas: quais são os objetivos, que meios serão buscados para atingi-los, quais recursos serão necessários, onde serão obtidos e como serão avaliados os resultados.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
FORMULAÇÃO DE PROJETOS:
A organização do projeto em um documento nos auxilia a sistematizar o trabalho em etapas a serem cumpridas, compartilhar a imagem do que se quer alcançar, identificar as principais deficiências, a superar e apontar possíveis falhas durante a execução das atividades previstas. Desta forma a qualidade na formulação de um projeto reflete muito bem o nível científico e tecnológico do grupo de pessoas envolvidas na sua elaboração.
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MÁQUINAS
METODOLOGIA DE PROJETOS:
1. Identificação das necessidades,
2. Pesquisa de suporte,
3. Definição dos objetivos,
4. Especificação das tarefas,
5. Síntese,
6. Análise,
7. Seleção,
8. Projeto detalhado,
9. Protótipo e teste,
10. Produção,
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MÁQUINAS
FORMULAÇÃO DE PROJETOS:
1. Identificação das necessidades:
Consiste em uma exposição mal definida e vaga do problema.
2. Pesquisa de suporte:
Consiste na definição e compreensão completa do problema.
3. Definição dos objetivos:
Definir a utilidade de forma realista do problema.
4. Especificação das tarefas:
Criação de um conjunto detalhado das tarefas que limitam o alcance do projeto.
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MÁQUINAS
FORMULAÇÃO DE PROJETOS:
5. Síntese:
Busca de tantas alternativas de projeto quanto possíveis, sem considerar geralmente seu valor ou qualidade.
6. Análise:
Análise das alternativas levantadas anteriormente, estas podem ser aceitas, rejeitadas ou modificadas.
7. Seleção:
A solução mais promissora é aceita.
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MÁQUINAS
FORMULAÇÃO DE PROJETOS:
8. Projeto detalhado:
Nesta etapa todos os pontos são unidos, confecção de croquis, fornecedores identificados, especificações de fabricação definidos.
9. Protótipo e teste:
A construção real do projeto é feita pela primeira vez nesta etapa, onde sua performance é testada.
10. Produção:
Nesta etapa, após ser assegurada a qualidade, durabilidade e confiabilidade o produto ou equipamento é produzido em quantidade.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
FORMULAÇÃO DE PROJETOS:
Este modelo é apenas uma proposta, sendo que em algumas situações a metodologia apresentada pode não funcionar de maneira linear. Alguns projetos podem apresentar um número menor de etapas, ou mesmo a necessidade de ajustes. Nestas situações existe a necessidade de realizar “iterações”.
Estas consistem em voltar ou repetir um determinado estágio anterior.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1º Iteração 2º Iteração
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MÁQUINAS
FORMULAÇÃO DE PROJETOS:
Desafio 1:
Propor uma formulação de um mini projeto visando a modificação do tipo de combustível e/ou sistema de alimentação em um gerador de vapor (caldeira).
Vapor
Água
Ar
Combustível
Gases de
exaustão
Combustível Atual:
Óleo BPF
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MÁQUINAS
FORMULAÇÃO E CÁLCULO DO PROJETO:
É extremamente importante para todo engenheiro desenvolver bons e cuidadosos hábitos em todas etapas do projeto, pois solucionar problemas complicados exige uma abordagem organizada. O profissional deve manter registros e documentações das hipóteses levantadas e decisões tomadas de modo que o processo de raciocínio do projetista possa ser reconstruído posteriormente se for necessário um reprojeto.
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MÁQUINAS
FORMULAÇÃO E CÁLCULO DO PROJETO:
Outro procedimento sugerido para o projetista é mostrado na seqüência.
Definir o problema
Declarar os dados
Elaborar hipóteses
Decisões preliminares
Croquis do projeto
Modelos matemáticos
Análise do projeto
Avaliação
Documentar resultados
Produção e montagem
Estágio de Definição
Estágio Preliminar
Estágio Detalhado
Estágio de Documentação
Estágio de Produção e Montagem
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MÁQUINAS
ESTÁGIO DE DEFINIÇÃO:
Num livro de registro do projeto, é definido o problema de maneira clara mediante um relatório.
Os dados de uma determinada tarefa devem ser claramente relacionados, acompanhados pelo registro das hipóteses feitas pelo projetista. Isto visa delimitar o problema mediante as informações.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
PROJETO PRELIMINAR:
Uma vez que as delimitações sejam definidas, algumas decisões preliminares do projeto devem ser tomadas para se prosseguir. As razões e justificativas dessas decisões devem ser documentadas.
Um exemplo seria a determinação de um determinado material que comporia um elemento, porém mediante uma análise preliminar, detectou-se que existe a necessidade de se modificar este material.
Normalmente 90% das características de um projeto podem ser determinadas nos primeiros 10% do tempo total do projeto.
PROJETO PRELIMINAR:
Neste estágio, o projeto deve ser documentado através de croquis (manuais). Deve constar informações fundamentais, mesmo que aproximadas de dimensões, materiais entre outros.
Parte A
Componente B
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MÁQUINAS
PROJETO DETALHADO:
Com um rumo de projeto estabelecido, pode-se criar um ou mais modelos (matemáticos) de engenharia do elemento ou sistema para podermos analisá-lo. Nestes constam informações de carregamento, momentos, torques, tensões entre outros visando a avaliação e comparação com as propriedades dos materiais de engenharia escolhidos. Neste ponto toma-se a decisão de perseguir com o projeto ou iterar para encontrar uma solução melhor retornando a uma etapa anterior.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
PROJETO DETALHADO:
Exemplo de modelos matemáticos visando a determinação da distribuição
das tensões em diversas áreas dos elementos que compõem uma máquina.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS
DOCUMENTAÇÃO DO PROJETO:
Uma vez realizando tantas iterações quantas forem necessárias para se atingir resultados satisfatórios, a documentação do projeto ou elemento de máquina deverá ser completada na forma de desenhos de engenharia detalhados, especificações dos materiais e da fabricação.
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MÁQUINAS
PRODUÇÃO E MONTAGEM:
Após todas as etapas, podemos selecionar os processos e iniciar a construção dos elementos ou dispositivos complexos.
INTRODUÇÃO AO PROJETO DE
MÁQUINAS