Melhoria conceitual de uma comporta vagão utilizando teorias e abordagens da engenharia de projetos

• Autor(a) principal: Mantovani, Giovanni
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26004
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Comportas; Projetos de engenharia; Administração de projetos; Sluices; Engineering design; Project management

Em média, 75% dos custos finais de produtos são comprometidos apenas na etapa de Projeto Conceitual mesmo em equipamentos puramente mecânicos utilizados em usinas hidrelétricas de pequena geração (PCH). Neste trabalho é proposto como objetivo a utilização de uma abordagem sistematizada, junto com ferramentas da Engenharia de Projeto, para a otimização de custos de um equipamento utilizados em PCHs, as Comportas Hidráulicas do tipo Vagão. Inicialmente foi realizada a decomposição de uma Comporta Real para o estudo de função, analisado seus custos de manufatura e sua performance estrutural simplificada. Com base nesse estudo, foi iniciada a etapa de Síntese Conceitual a partir da elaboração um Mapa de Função generalizada. Neste mapa, foram identificadas as subfunções principais assim como seus fluxos de energia, material e sinal. Em seguida, para cada subfunção, foi elaborada uma Matriz Morfológica na qual todos os Princípios de Solução foram ranqueados conforme ferramenta de Otimização de Síntese Direta (OSD). Assim, os princípios que obtiveram as melhores pontuações foram agrupados em duas Estruturas de Trabalho (ET) distintas. Na última fase do trabalho, para estas mesmas duas ETs sintetizadas, foram utilizados Modelos Computacionais com objetivo de dar assistência na tomada de decisão. Foram gerados inicialmente dois modelos CAD que trabalharam de forma iterativa com a Análise por Elementos Finitos até a identificação de pontos favoráveis ou não nas Estruturas de Trabalho anteriormente sintetizadas. Por fim, foi elaborado um último conceito mesclando as melhores características das ETs anteriores. Ao final do trabalho, foi possível estimar uma redução de 70,4% em custos de montagem e acabamento, redução de 49,5% em quantidade de solda e uma redução de massa aproximada de 21% respeitando limites de segurança da Comporta Inicial. Com isso foi possível concluir, a partir do estudo de caso, que o Projeto Conceitual de equipamentos mecânicos é diretamente relacionado com a boa sistematização e as boas práticas da Engenharia de Projetos durante seu desenvolvimento.