A responsividade aglutina princípios calcados em produtividade, flexibilidade e uso intensivo de tecnologia, capacitando empresas de manufatura a lidar com incertezas e operar de forma rentável no mercado globalizado. A manufatura busca na responsividade meios para sobreviver e crescer num ambiente de contínua mudança e incerteza, norteado pela concorrência global, exigências crescentes dos consumidores e avanço da tecnologia. O ciclo de expansão da indústria ainda tem fôlego para crescimento. O setor automotivo tem participação considerável na economia e gera efeito em cadeia na atividade industrial mundial. A indústria automotiva historicamente é uma precursora na reformulação de estratégias e no aprimoramento da eficácia operacional, através da adoção de tecnologias cada vez mais flexíveis e adaptáveis às oscilações do mercado competitivo. Este setor é um dos mais importantes do Rio Grande do Sul e do Brasil e sua dinâmica impõe condições responsivas às empresas. Ao assumirmos que a responsividade é o fator chave para alcançar e manter a vantagem competitiva no ambiente de manufatura, verificar como ela é utilizada, principalmente em empresas do setor automotivo, torna-se uma importante questão a ser tratada. O objetivo da pesquisa é analisar o conjunto de dimensões que representam a responsividade nas empresas de manufatura do setor automotivo. A pesquisa é qualitativa descritiva e aplicou o método de estudo de caso, através de uma investigação de casos múltiplos, realizada em quatro empresas com representatividade na cadeia automotiva do Rio Grande do Sul. A pesquisa utilizou como fontes de evidências: entrevistas, observações diretas e análise de documentos. Nas entrevistas, por se tratarem de perguntas abertas, foi utilizada a técnica de análise de conteúdo. As observações diretas, assim como a análise de documentos, ajudaram a complementar as informações obtidas nas entrevistas. Para interpretação do material obtido, foi utilizada a técnica de triangulação de dados. Inicialmente, cada empresa foi analisada individualmente, e depois houve a comparação dos casos para verificar similaridades ou diferenças para posterior produção de resultados mais confiáveis e generalizáveis. Através dos casos estudados constata-se que, apesar das diferenças de porte, nicho de atuação, valores e qualificação, entre outros, as empresas de manufatura do setor automotivo se valem de princípios comuns que resultam em ações e práticas responsivas. / The responsiveness merges principles based on productivity, flexibility and intensive use of technology, enabling manufacturing companies to deal with uncertainties and operate profitable in the global market. The manufacturing identifies in responsiveness ways to survive and grow in an environment of continuous change and uncertainty, guided by global competition, increasing on consumer demands and technology dissemination. The industry expansion cycle has yet impetus for growth. The automotive sector has considerable involvement in the economy and generates a chain effect on the global industrial activity. Historically, the automotive industry is a pioneer in strategies reformulation and operational efficiency improvement, through adoption of technologies more flexible and adaptable to fluctuations in competitive market. This sector is one of the most important for the Brazilian state, Rio Grande do Sul, and its dynamics imposes responsive conditions to the companies. We believe that the responsiveness is the key factor to achieve and maintain a competitive advantage in the manufacturing environment, therefore identify how it is used, mainly in automotive sector companies, is an important issue to be addressed. The objective of the present research is to analyze the set of dimensions that represent the responsiveness in manufacturing companies in the automotive industry. The qualitative descriptive research had used the “case study method” through a multiple-case study investigation, applied to four important companies of the Rio Grande do Sul automotive supply chain. This research used as evidence sources: semi-structured interviews, direct observation and documentation analysis. Open questions were applied in the interviews and the “content analysis technique” to support the interpretation. The direct observations, as well as the document analysis, helped to supplement information obtained in interviews. The data triangulation technique was used for material interpretation. Initially, each company was examined individually, and then the cases comparison to check similarities or differences to obtain more reliable and generalized results. Despite differences in organization size, performance niche, values and skills and others, the studies proved that manufacturing companies in the automotive sector have use common principles which result in responsive actions and practices.

abstract: Presently, hard-switching buck/boost converters are dominantly used for automotive applications. Automotive applications have stringent system requirements for dc-dc converters, such as wide input voltage range and limited EMI noise emission. High switching frequency of the dc-dc converters is much desired in automotive applications for avoiding AM band interference and for compact size. However, hard switching buck converter is not suitable at high frequency operation because of its low efficiency. In addition, buck converter has high EMI noise due to its hard-switching. Therefore, soft-switching topologies are considered in this thesis work to improve the performance of the dc-dc converters. Many soft-switching topologies are reviewed but none of them is well suited for the given automotive applications. Two soft-switching PWM converters are proposed in this work. For low power automotive POL applications, a new active-clamp buck converter is proposed. Comprehensive analysis of this converter is presented. A 2.2 MHz, 25 W active-clamp buck converter prototype with Si MOSFETs was designed and built. The experimental results verify the operation of the converter. For 12 V to 5 V conversion, the Si based prototype achieves a peak efficiency of 89.7%. To further improve the efficiency, GaN FETs are used and an optimized SR turn-off delay is employed. Then, a peak efficiency of 93.22% is achieved. The EMI test result shows significantly improved EMI performance of the proposed active-clamp buck converter. Last, large- and small-signal models of the proposed converter are derived and verified by simulation. For automotive dual voltage system, a new bidirectional zero-voltage-transition (ZVT) converter with coupled-inductor is proposed in this work. With the coupled-inductor, the current to realize zero-voltage-switching (ZVS) of main switches is much reduced and the core loss is minimized. Detailed analysis and design considerations for the proposed converter are presented. A 1 MHz, 250 W prototype is designed and constructed. The experimental results verify the operation. Peak efficiencies of 93.98% and 92.99% are achieved in buck mode and boost mode, respectively. Significant efficiency improvement is achieved from the efficiency comparison between the hard-switching buck converter and the proposed ZVT converter with coupled-inductor. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Electrical Engineering 2016

abstract: For autonomous vehicles, intelligent autonomous intersection management will be required for safe and efficient operation. In order to achieve safe operation despite uncertainties in vehicle trajectory, intersection management techniques must consider a safety buffer around the vehicles. For truly safe operation, an extra buffer space should be added to account for the network and computational delay caused by communication with the Intersection Manager (IM). However, modeling the worst-case computation and network delay as additional buffer around the vehicle degrades the throughput of the intersection. To avoid this problem, AIM, a popular state-of-the-art IM, adopts a query-based approach in which the vehicle requests to enter at a certain arrival time dictated by its current velocity and distance to the intersection, and the IM replies yes/no. Although this solution does not degrade the position uncertainty, it ultimately results in poor intersection throughput. We present Crossroads, a time-sensitive programming method to program the interface of a vehicle and the IM. Without requiring additional buffer to account for the effect of network and computational delay, Crossroads enables efficient intersection management. Test results on a 1/10 scale model of intersection using TRAXXAS RC cars demonstrates that our Crossroads approach obviates the need for large buffers to accommodate for the network and computation delay, and can reduce the average wait time for the vehicles at a single-lane intersection by 24%. To compare Crossroads with previous approaches, we perform extensive Matlab simulations, and find that Crossroads achieves on average 1.62X higher throughput than a simple VT-IM with extra safety buffer, and 1.36X better than AIM. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Engineering 2017

Resumo: Este estudo buscou identificar os fatores críticos de sucesso dos processos de desenvolvimento de produtos na indústria automotiva situada na região Sulfluminense. Os referenciais teóricos utilizados são os fatores críticos de sucesso de Rockart. Partindo da literatura existente sobre o assunto e das deduções obtidas por prognósticos, foram identificados oito fatores críticos de sucesso. Estes foram avaliados por meio de pesquisa, na forma de entrevistas e questionários (método Delphi) em duas montadoras instaladas na citada região. Utilizando o método hipotético-dedutivo, os resultados foram testados estatisticamente e pelo método da lógica paraconsistente. Sete fatores foram considerados críticos para os processos de desenvolvimento de produtos: gerenciamento de custos e orçamentos; gerenciamento do tempo e prazos; posicionamento estratégico definido para o produto; atendimento das necessidades dos clientes; alinhamento organizacional; características do time de desenvolvimento; e processos de trabalho estabelecidos pelas organizações para o desenvolvimento de seus novos produtos. / Abstract: This research purported to identify the critical success factors for the product development process used by the automotive industry in southern Rio de Janeiro state, Brazil. The theoretical referential used in this research was Rockart's critical success factors. Having the existing literature about the subject and prognostic deductions as start points for this study, eight critical success factors have been identified and evaluated through research - interviews and questionnaires applied in two automaker plants in the Southern State of Rio de Janeiro, Brazil. Through the hypotheticaldeductive method, results have been statistical tested and also submitted to the paraconsistent logic evaluation. Seven success factors have been considered critical: management of costs and budgets, deadlines and time management, product strategic positioning, customer needs fulfillment, organizational alignment, characteristics of the development team, and work processes established by the organizations for new product development. / Orientador: Mauricio Cesar Delamaro / Coorientador: Heitor Luiz Murat de Meirelles Quintella / Banca: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: Messias Borges Silva / Banca: José Glênio Medeiros de Barros / Banca: João Alberto Neves dos Santos / Doutor

Thesis (MTech (Industrial Design))--Cape Peninsula University of Technology, 2016. / This paper is positioned within the broader context of public transportation systems, with specific focus on the development of urban micro first and last mile mobility solutions, and what it could mean for individuals and the economy. Globally, urban problems such as traffic congestion, poor public transport integration, and carbon emissions are forcing us to rethink traditional means of transport. Large fossil-fuelled vehicles and limited public transport infrastructure characterize South Africa’s transport market. Despite the growth in car use, public transport and walking are still the predominant “lifeline” forms of mobility for the vast majority of South Africans in order to access work, schools and services. Moreover, the lack of public transport services in key economic corridors and rural areas of South Africa, the role of the metered taxi industry which is currently effectively limited to serving only the needs of the tourist market due to high charging regimes, and finally, the absence of an effective inner city transport system endorses the lack of first and last mile transportation solutions, and the integration thereof with other transport mediums. This adds to the conflict commuter’s face on a daily basis in obtaining a seamless distribution of transport services. 80% of trips in urban areas are less than 3km, placing urban micro mobility vehicles in an ideal position as a solution to transportation. This describes the investigation conducted into micro-mobility trends within South Africa to identify a key mode of transport that would comply with the stated requirements, and allow accessibility to commuters within the city and to the surrounding communities. In 2014, Mellowcabs, which are electric public transport vehicles that provide first and last mile transport services, was identified as a promising candidate within the local micro-mobility vehicle context. They were in need of a design input for their immediate next requirement, which thus describes the development of a good protective side door system that would isolate passengers in adverse weather conditions, whilst similarly affording comfort and safety features found in normal passenger vehicles. The design process is focused on creating a new side door, however, at the same time the product should be, elegant, smart, fashionable, comfortable, economical, maneuverable and safe. In addition, the virtual product lifecycle management tool, CATIA, allows the design team to get feedback in terms of physical-based data that correspond to how the door could hinder the passengers interaction while they ingress and egress the vehicle. This enables us to try various designs to perform a comparative study without building a single physical prototype.

A utilização de ferramentas estruturadas na gestão da manutenção proporciona eficácia, segurança e qualidade nos processos produtivos, tornando os equipamentos mais disponíveis a um menor custo de manutenibilidade, aumentando a produtividade e, consequentemente, tornando as organizações mais competitivas. Nesta ótica, a MCC (Manutenção Centrada em Confiabilidade) tem sido amplamente utilizada no cenário automobilístico, setor este reconhecido por sua competitividade. Esta dissertação descreve a implementação da MCC em uma indústria do setor automobilístico, evidenciando as razões de aplicação da ferramenta no processo em questão, bem como ganhos em segurança, qualidade, produtividade, redução de custos e confiabilidade dos equipamentos. Para tanto, os passos metodológicos estão estruturados na seguinte ordem: (i) Seleção e capacitação de uma equipe multidisciplinar, (ii) Seleção do sistema/processo e coleta de informações, (iii) Análise de confiabilidade dos equipamentos críticos, (iv) Análise das funções e falhas funcionais, (v) Aplicação da FMEA (Análise de modos e efeitos de falha) e (vi) Determinação dos novos planos de manutenção. A implantação da MCC permitiu visualizar e aplicar melhorias em dois equipamentos responsáveis por 23% das falhas do processo registradas no período Pré-MCC. Os resultados deste estudo proporcionaram uma maior confiabilidade nos equipamentos através das ações direcionadas pelas análises estruturadas da FMEA, além de evidenciar uma evolução nos indicadores de desempenho dos equipamentos estudados. A aplicação da MCC levou ainda a uma significativa redução nos custos decorrentes de linha parada no valor estimado de US$ 428.102,94, referente ao período Pós-MCC (março a agosto de 2015). / The use of advanced tools for maintenance management increases processes efficacy, safety and quality, and increasing productivity and competitiveness. In that sense, the Reliability Centered Maintenance (RCM) has been widely used in the automotive scenario, which is recognized for its competitiveness. This thesis describes the implementation of the MCC in an automotive industry, highlighting the application of such tool in terms of safety, quality, productivity increasing, and cost reduction. The methodological steps rely on the following steps: (i) Selection and training of a multidisciplinary team, (ii) selection of the system / process and information gathering, (iii) Reliability analysis of critical equipments, (iv) Analysis the functions and malfunctions, (v) Application of FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) and (vi) Determination of the new maintenance plans. The RCM implementation improved the performance of two equipments responsible for 23% of process failures recorded in the pre-MCC period. The results of this study also increased the equipment reliability through the actions directed by the FMEA, and depicted an evolution in the performance indicators of the studied equipment. The RCM application also led to a significant reduction in costs due to down machinery (US$ 428,102.94) for the period post-RCM (March-August 2015).

The work was concerned with the design, analysis and basic demonstration of a novel hydraulically assisted fixed geometry turbocharger system intended to help overcome some of the transient issues associated with current automotive boosting technologies. The novel system was based upon use of relatively lightweight parts, where kinetic energy is recovered during vehicle braking, stored in a simple hydraulic accumulator and then used later on to rapidly accelerate the engine's turbocharger. The turbocharger is fitted with a replacement centre housing enclosing a small impulse turbine, rigidly mounted to the turbocharger shaft and powered by a jet of oil. The aim is one of helping the engine to accelerate the vehicle while operating in a region of much higher brake efficiency due to the reduction in exhaust backpressure when compared with competing variable geometry and/or compound boosting technologies. The specific tasks involved concept design and computational analysis, including specification of the turbine type and geometry together with the associated hydraulic parts. A production turbocharger was reverse engineered to confirm the feasibility of packaging the hydraulic turbine system into the centre housing of a typical fixed geometry design. Finally an experimental rig was designed and manufactured to allow basic demonstration of the system, with speeds of up to ~90000 rpm @ 200 bar pressure from the pump via the accumulator achieved in ~0.8 seconds and clear potential for further optimisation. This hydraulic boosting system is capable of attaining 70% efficiency (a product of 0.85 from the oil pump, 0.95 from the hydraulic accumulator and 0.88 of Pelton wheel). The system has higher power density at low cost compared to the main competitor ‘E Boosting - with efficiency in the region of 90%’. The cost of E boosting and need for 48 volt battery makes it less favourable compared to the hydraulic turbine system. The concept has been shown to offer significant potential to assist a turbocharger to spool up via a Novel Hydraulic Kinetic Energy Recovery System approach.

O processo de desenvolvimento de produto (PDP) é reconhecido por influenciar diretamente a competitividade das empresas. O sucesso do desenvolvimento pode contribuir, entre outros resultados, no aumento da participação de mercado, conquista de novos clientes, redução de custos e melhora da qualidade. O PDP realizado entre montadora de veículos e fornecedor requer atenção especial no que diz respeito à gestão do processo e à interação entre as empresas. Isso porque, em muitos casos, fornecedores detêm o conhecimento tecnológico do produto e processo de produção do mesmo e a montadora detém o conhecimento das necessidades de performance do projeto. Dentro destas duas instituições, montadora e fornecedor, ocorre um movimento que envolve competências, responsabilidades e a atuação de diversas áreas funcionais. Todo este processo requer integração, comunicação e estrutura, para que possa ocorrer de maneira organizada. Montadoras americanas desenvolveram uma metodologia que busca suprir algumas das necessidades de integração no PDP, o Planejamento Avançado da Qualidade do Produto (APQP). O objetivo deste trabalho é discutir esta metodologia, identificando condições em que o APQP contribui para a gestão do processo de desenvolvimento do produto. Este trabalho foi desenvolvido por meio de estudos de casos da indústria automotiva, entre os quais dois estudos com maior profundidade. Em um segundo momento, foi pesquisado um grupo maior, de 20 fornecedores de um mesmo projeto, para avaliar se as conclusões obtidas nos dois casos mais aprofundados eram representativas para um grupo amplo. Nos casos estudados, foi possível identificar que atrasos por parte da montadora dificultam a gestão do processo. O fornecedor, ao trabalhar próximo do cliente, obtém informações que possibilitam administrar atrasos e prazos comprimidos, muitas vezes antecipando-se a formalizações da montadora. Isso tem custos adicionais, mas revela que o APQP pode contribuir positivamente na interação, fornecendo subsídios para um alinhamento constante. Porém, não impede que falhas internas na montadora sejam evitadas. / The product development process (PDP) is recognized for having direct influence on companys competitiveness. The success of PDP can influence other objectives, some of them: market share increasing, new customers, cost reduction and quality improvement. The OEMs (Original Equipments Manufactures) and automotive parts manufacturers PDP require special attention on the process management and interaction between the companies. These because, in many cases, suppliers hold the technical knowledge of the product and production process and the OEMs hold the requirements and project performance knowledge. Inside those companies, OEMs and auto parts suppliers there is a process which involves competencies, responsibilities and work from several functional areas. The success of those projects requires integration, communication and a well organized structure to make it happen on an organized way. Auto makers have developed a methodology to supply some integration requirements between the players on the PDP and the Advanced Product Quality Planning (APQP). The objective of this paper is to discuss the methodology, indentifying conditions which will contribute for new product development management. This paper was developed on case studies from automotive industry. First, two deep studies cases was made. In a second moment, a more extensive study was done with 20 suppliers of the same project, to evaluate if the conclusion on the primary study were representatives into a large group. On the two moments, it was possible to indentify that delays on car manufacturer make more difficult to manage the process. However, the supplier can work closely to client and make possible to have an easier communication process. This communication enables to track the delays and deadlines, and sometimes work in advanced. This have additional costs, but shows that the APQP can contribute on the interaction, giving assistance for supplies have a constant alignment, on the other hand cannot guarantee to avoid errors and internal failures on the car makers.

A responsividade aglutina princípios calcados em produtividade, flexibilidade e uso intensivo de tecnologia, capacitando empresas de manufatura a lidar com incertezas e operar de forma rentável no mercado globalizado. A manufatura busca na responsividade meios para sobreviver e crescer num ambiente de contínua mudança e incerteza, norteado pela concorrência global, exigências crescentes dos consumidores e avanço da tecnologia. O ciclo de expansão da indústria ainda tem fôlego para crescimento. O setor automotivo tem participação considerável na economia e gera efeito em cadeia na atividade industrial mundial. A indústria automotiva historicamente é uma precursora na reformulação de estratégias e no aprimoramento da eficácia operacional, através da adoção de tecnologias cada vez mais flexíveis e adaptáveis às oscilações do mercado competitivo. Este setor é um dos mais importantes do Rio Grande do Sul e do Brasil e sua dinâmica impõe condições responsivas às empresas. Ao assumirmos que a responsividade é o fator chave para alcançar e manter a vantagem competitiva no ambiente de manufatura, verificar como ela é utilizada, principalmente em empresas do setor automotivo, torna-se uma importante questão a ser tratada. O objetivo da pesquisa é analisar o conjunto de dimensões que representam a responsividade nas empresas de manufatura do setor automotivo. A pesquisa é qualitativa descritiva e aplicou o método de estudo de caso, através de uma investigação de casos múltiplos, realizada em quatro empresas com representatividade na cadeia automotiva do Rio Grande do Sul. A pesquisa utilizou como fontes de evidências: entrevistas, observações diretas e análise de documentos. Nas entrevistas, por se tratarem de perguntas abertas, foi utilizada a técnica de análise de conteúdo. As observações diretas, assim como a análise de documentos, ajudaram a complementar as informações obtidas nas entrevistas. Para interpretação do material obtido, foi utilizada a técnica de triangulação de dados. Inicialmente, cada empresa foi analisada individualmente, e depois houve a comparação dos casos para verificar similaridades ou diferenças para posterior produção de resultados mais confiáveis e generalizáveis. Através dos casos estudados constata-se que, apesar das diferenças de porte, nicho de atuação, valores e qualificação, entre outros, as empresas de manufatura do setor automotivo se valem de princípios comuns que resultam em ações e práticas responsivas. / The responsiveness merges principles based on productivity, flexibility and intensive use of technology, enabling manufacturing companies to deal with uncertainties and operate profitable in the global market. The manufacturing identifies in responsiveness ways to survive and grow in an environment of continuous change and uncertainty, guided by global competition, increasing on consumer demands and technology dissemination. The industry expansion cycle has yet impetus for growth. The automotive sector has considerable involvement in the economy and generates a chain effect on the global industrial activity. Historically, the automotive industry is a pioneer in strategies reformulation and operational efficiency improvement, through adoption of technologies more flexible and adaptable to fluctuations in competitive market. This sector is one of the most important for the Brazilian state, Rio Grande do Sul, and its dynamics imposes responsive conditions to the companies. We believe that the responsiveness is the key factor to achieve and maintain a competitive advantage in the manufacturing environment, therefore identify how it is used, mainly in automotive sector companies, is an important issue to be addressed. The objective of the present research is to analyze the set of dimensions that represent the responsiveness in manufacturing companies in the automotive industry. The qualitative descriptive research had used the “case study method” through a multiple-case study investigation, applied to four important companies of the Rio Grande do Sul automotive supply chain. This research used as evidence sources: semi-structured interviews, direct observation and documentation analysis. Open questions were applied in the interviews and the “content analysis technique” to support the interpretation. The direct observations, as well as the document analysis, helped to supplement information obtained in interviews. The data triangulation technique was used for material interpretation. Initially, each company was examined individually, and then the cases comparison to check similarities or differences to obtain more reliable and generalized results. Despite differences in organization size, performance niche, values and skills and others, the studies proved that manufacturing companies in the automotive sector have use common principles which result in responsive actions and practices.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Na montagem de um farol automobilístico são utilizados diversos materiais, tais como insertos metálicos nas fixações, vidros nas lâmpadas, materiais poliméricos nas lentes, carcaças, molduras, vedações e refletores, além de vernizes, tintas, película de metal para reflexão do feixe luminoso. Há cerca de quatro décadas foi iniciada a confecção dos refletores utilizando o BMC (bulk moulding compound), sigla em inglês para composto para moldagem em forma de massa, que é um compósito polimérico termofixo. Este material apresenta inúmeras vantagens sobre o metal, tal como forma e geometria que podem se integrar facilmente ao desenho do carro, elevada produtividade, baixo custo e da elevada resistência térmica. Contudo, apresentam o inconveniente de não poderem ser reciclados. Uma opção ao BMC tem sido o PEI [poli (éter imida)], que é um material polimérico termoplástico de alto desempenho que apresenta propriedades atrativas para essa utilização. Oferece também elevada produtividade, porém com um custo elevado se comparado ao BMC. Tem a vantagem de pode ser reciclado. De modo a analisar o potencial dos dois materiais e extrair deles suas vantagens competitivas, bem como determinar suas possíveis limitações, o presente trabalho apresenta os resultados de caracterização mecânica, análise térmica, ensaios de impacto, ensaios de temperatura de deflexão térmica (HDT) e reaproveitamento de resíduos de BMC, incorporando-o ao PVC [poli (cloreto de vinila)], resultando uma nova blenda polimérica. O estudo conclui que ambos os materiais podem ser utilizados para fabricação de refletores automobilísticos. No entanto, o preço do PEI é maior que o do BMC, o que desestimula sua utilização em produtos de alta escala de produção, como, por exemplo, o produto do presente trabalho. O BMC por sua vez não pode ser reciclado, exigindo um custo adicional para seu reaproveitamento de maneira a evitar seu descarte em aterro sanitário. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP