A análise de alternativas, durante a exploração de conceitos, deve dar suporte à transformação de uma necessidade em uma concepção balanceada, ser capaz de compatibilizar as divergências presentes no conjunto de requisitos físicos e funcionais e avaliar os cenários operacionais em termos de inúmeros atributos. Porém, a análise de alternativas no estágio inicial do desenvolvimento de sistemas complexos é pouco estruturada e marcada por análises não detalhadas suficientemente para a avaliação das necessidades inicialmente estabelecidas. Esta tese propõe um método para o balanceamento da percepção do valor dado pelos stakeholders aos atributos de uma arquitetura durante a exploração de conceitos no início do desenvolvimento de um sistema complexo. Sendo assim, este trabalho propõe uma mudança de paradigma, mais próxima da realidade: o balanceamento da arquitetura por meio do valor dado pelos stakeholders aos atributos da arquitetura ao invés da análise direta do mérito desses. A tese está estruturada de forma a levar ao entendimento dos aspectos que norteiam a análise de alternativas dentro do desenvolvimento de um sistema espacial, cujo conteúdo refere-se ao ciclo de vida de sistemas espaciais, a análise de alternativas aplicada à fase de exploração de conceitos, envolvendo os conceitos de criação de valor. A Tese apresenta, também, uma proposição e sistematização do processo de análise de alternativas por meio do estabelecimento de um método, apoiado em ferramentas, para a avaliação do valor percebido pelos stakeholders aos atributos de um sistema de sistemas. A aplicação do método por meio de estudos de caso faz parte, também, do escopo deste trabalho. Por fim, é apresentada uma discussão sobre os resultados alcançados e as conclusões finais.

As mudanças feitas nos materiais utilizados em anéis de assento de válvula para trabalhar em motores que operam com qualquer mistura de gasolina e etanol (Flex) tornou o rebaixamento desses componentes um ponto crítico na produção destes motores. Para resistir aos maiores desgastes e à corrosão decorrentes do uso do etanol, foram criados novos materiais sinterizados. Isso gerou uma diminuição drástica da vida das ferramentas de PCBN utilizadas no rebaixamento desses componentes. Em alguns casos, são observados ainda lascamentos destas ferramentas, impedindo sua reafiação. Este aumento nos custos com ferramentas tornou-se ainda mais crítico nos últimos anos, quando os modelos Flex já representavam 87% da produção nacional de veículos leves. Uma vez que as fraturas observadas nas ferramentas de PCBN ocorrem por excesso de esforço mecânico sobre a ferramenta, objetivou-se a redução dos esforços de corte por meio do estudo e modificação dos parâmetros de corte e preparação do gume das ferramentas sem que a produtividade fosse comprometida. Antes, porém, foram estudadas a composição e microestrutura dos materiais utilizados nestes componentes para motores a gasolina e Flex, para entender o motivo da diferença das forças de corte na usinagem destes materiais. O estudo mostra que os esforços de corte são da ordem de 30% maiores para a usinagem dos anéis para motores Flex, e que o uso de um raio no gume da ferramenta gera menores forças de usinagem frente ao uso tradicional de chanfros. Confirma, ainda, que a velocidade de corte exerce baixa influência sobre os esforços de corte, enquanto os mesmos aumentam exponencialmente com o avanço. A alteração simultânea dos parâmetros de corte e da preparação do gume gera uma redução de até 36% na força resultante de corte sem alterar a produtividade do processo.

Quando a ergonomia surgiu, ela era utilizada principalmente no dimensionamento dos postos de trabalho e na correção de projetos de produtos que ocasionavam dor ou desconforto dos usuários. Atualmente para se obter um resultado satisfatório sob o aspecto ergonômico, a ergonomia costuma estar presente em todas as etapas da realização de um projeto de desenvolvimento de um produto. Portanto, para o projeto dos monumentos de uma aeronave é imprescindível levar em consideração não apenas os aspectos de custo e funcionalidade, mas também os aspectos de estética, saúde, ergonomia e conforto. Esta dissertação determina um procedimento de análise dos aspectos de ergonomia e de conforto de uma poltrona de uma aeronave executiva desde a determinação das dimensões iniciais da poltrona até a sua validação experimental. As dimensões iniciais da poltrona foram determinadas de acordo com uma análise de mercado de poltronas de aeronaves executivas que se enquadravam na categoria super midsize. A validação foi feita através de experimentos com indivíduos de vários percentis em mockups de poltronas. Primeiramente os indivíduos ficaram na posição sentada por 2';30';'; e depois na posição sentada reclinada por 2';30';';. Durante a interação do indivíduo com a poltrona foi colocado uma malha de sensores no assento e no encosto de costas, de forma a capturar e armazenar os mapeamentos da distribuição de pressão. Logo após a interação entre o indivíduo e a poltrona foi solicitado que os indivíduos respondessem a um questionário de conforto. Os questionários forneceram várias sugestões de melhoria no projeto das poltronas. Estas melhorias foram complementadas pelo mapeamento da distribuição de pressão. Através da análise dos dados coletados no mapeamento da distribuição de pressão foram detectadas nas duas poltronas regiões com alta concentração de pressão que poderiam ocasionar a obstrução dos vasos capilares e, consequente desconforto nos indivíduos. Também foi verificado que a segunda poltrona testada obteve melhores resultados do que a primeira. Ressalta-se entretanto, que embora os aspectos de conforto de uma poltrona sejam extremamente desejáveis, nem sempre é possível considerar todos estes aspectos, uma vez que também é necessário contemplar outros requisitos.

Este trabalho tem por objetivo efetuar uma análise ergonômica de poltronas aeronáuticas, que utilizam um mecanismo de reclinação conjunta, onde assento e encosto são reclinados simultaneamente, em comparação com o mecanismo convencional adotado pela indústria. Inicialmente serão revisados alguns conceitos fundamentais de ergonomia e antropometria que foram a base deste projeto, bem como aspectos biomecânicos da postura sentada. Em seguida, será feita uma apresentação da tecnologia de mapeamento de pressão, principal ferramenta utilizada neste trabalho. Esta tecnologia permite a análise individual dos mapas de pressão do assento e encosto, indicando informações pertinentes como picos de pressão, pressão média e área efetiva de contato. O estudo também contará com avaliações antropométricas feitas em ambiente 3D, utilizando a ferramenta Human Builder (do software Catia V5) que permite a edição e posicionamento de modelos humanos em ambientes simulados, tendo como foco a aplicação da proposta de reclinação conjunta nas aviações comercial e executiva, apresentando seus prós e contras. Concluindo este trabalho, os resultados numéricos serão comparados e validados pela análise subjetiva, comprovando o aumento de conforto proporcionado pela implementação da solução apresentada.

Os assentos aeronáuticos foram utilizados por mais de 5 bilhões de pessoas em 2008 (ICAO - órgão das Nações Unidas para a aviação civil). Dada sua grande utilização, pesquisadores devem buscar torná-los mais confortáveis e seguros. Este trabalho teve como objetivo estudar meios de avaliação de conforto em assentos aeronáuticos, por meio de revisão bibliográfica e apreciação de dois modelos de assentos por voluntários. Também visou fazer sugestões de melhoria no design de assentos para aumento do conforto oferecido. Foram revisadas as seguintes técnicas: análise ergonômica, aplicação de questionários em experimentos com voluntários, eletromiografia de superfície, cinemetria, análise de fluxo sanguíneo e mapeamento de pressão. Foram também revisados, para melhorar a compreensão das técnicas utilizadas, tópicos em anatomia, fisiologia e biomecânica do corpo humano. Durante trinta minutos, dez sujeitos sentaram-se em um modelo de assento aeronáutico e dez outros sujeitos sentaram-se em outro modelo. Os sujeitos foram filmados, instrumentados com eletrodos para captação do sinal eletromiográfico de superfície de quatro músculos das costas, responderam a questionários sobre conforto após 5 minutos do início do experimento e ao seu término. Os testes foram repetidos com uma modificação: a adição de um suporte lombar, para verificar a hipótese de que ele diminui o desconforto dos sujeitos. Os dois assentos foram analisados do ponto de vista ergonômico, e seus resultados comparados com as recomendações da literatura pertinente. A cinemetria, a análise de fluxo sanguíneo e o mapeamento de pressão não foram viáveis por restrições orçamentárias, de equipamentos e de prazos. Os resultados da análise ergonômica e dos questionários demonstraram que o suporte lombar melhorou o conforto geral dos sujeitos e diminuiu o desconforto sentido em regiões localizadas do corpo. Recomendações sobre o design dos assentos foram feitas. Os sinais da eletromiografia foram analisados e verificou-se que os dados obtidos eram formados somente por ruído; isto aconteceu porque, sem contração muscular voluntária, os sinais eletromiográficos tem amplitude muito pequena para serem captados. A análise da cinemetria encontrou problemas na detecção dos pontos de referência nos sujeitos e, por isso, não obteve conclusões.

O transporte aéreo contribui de forma relevante para o desenvolvimento e o crescimento sustentado do País, minimizando fronteiras e distâncias geográficas, acelerando a circulação de produtos e mercadorias, apresentando um grande potencial de utilização dentro das novas estratégias de logística das empresas. A logística de carga aérea nos aeroportos brasileiros compreende uma cadeia com diferentes entidades de trânsito envolvidas em conjunto na coordenação das operações logísticas, os stakeholders, permitindo o serviço proposto ao cliente que utiliza o modal aéreo. A análise do desempenho da cadeia logística na Infraero através do case Programa Infraero de Eficiência Logística, em conjunto com a visão dos clientes do negócio, importadores, tem o objetivo de discutir proposta de sistema de medição de desempenho em cadeia logística aeroportuária e identificar/consolidar indicadores de desempenho, dificuldades do sistema, em termos de melhorias em processos logísticos. A pesquisa foi realizada em duas vertentes: análise do Relatório Operacional de Desempenho do Programa e pesquisa com clientes, com a aplicação de um questionário aos importadores. A gestão coordenada da cadeia logística aeroportuária resulta na criação de valor para o cliente e para todos os envolvidos no processo, sendo percebido, na visão dos clientes, em termos de tempo e custo, na movimentação eficiente do fluxo logístico.

Objetivo do trabalho é propor um processo para a Análise de Stakeholders utilizando mapas cognitivos a fim de auxiliar no processo da elicitação de necessidades raiz. O processo proposto aborda desde o estudo do contexto até a identificação das necessidades e informações relevantes para serem transformadas em requisitos e a estruturação do problema a partir do ponto de vista do stakeholder. A motivação do trabalho vem da dificuldade no entendimento das necessidades dos stakeholders no desenvolvimento de sistemas, sejam eles produto, processo ou serviço. O processo proposto se fundamenta nos conceitos da Engenharia de Sistemas e da Cognição e seus Mapas Cognitivos. O trabalho aporta três principais contribuições, a primeira é a elicitação exaustiva com o stakeholder até chegar à necessidade raiz, utilizando o processo cognitivo por meio dos repetidos questionamento até chegar à raiz do assunto. A segunda contribuição é na captura gráfica do rationale das necessidades mais relevantes. A terceira contribuição é a de ajudar ao stakeholder a entender sua própria necessidade e/ou problema, também com a ajuda do processo cognitivo utilizado na criação dos mapas. De esta maneira obtendo como resultado informações relevantes elicitadas junto com seu rationale e o entendimento do problema. O processo proposto foi aplicado num estudo piloto dentro do Laboratório de Integração e Testes (LIT) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). O Processo de Análise de Stakeholders Utilizando Mapas Cognitivos pode ser considerado como uma opção válida na hora de decidir a estratégia da Análise de Stakeholders; ele facilita a aproximação com o stakeholder e fornece uma ferramenta iterativa e interativa que abre a porta para a imaginação tanto para o stakeholder expressar suas necessidades quanto para que o engenheiro de sistemas possa gerar questionamentos e ambos construírem conclusões do problema e seu contexto dando partida à concepção da solução.

O aumento da importância do gerenciamento de projetos para o sucesso das organizações levou à busca por sistematizar e padronizar melhores práticas e ferramentas em corpos de conhecimento, como o Guia PMBOK. Entretanto, a dinâmica e a complexidade dos projetos atuais trazem novos desafios que demandam a utilização de métodos de resolução de problemas mais eficazes. Embora o pensamento dominante ainda esteja baseado em modelos racionais e determinísticos com foco em otimização, observa-se um crescente interesse por abordagens contingenciais e alternativas. Os Métodos de Estruturação de Problemas (PSM - Problem Structuring Methods) são particularmente úteis em situações envolvendo múltiplos stakeholders, complexidade e aspectos intangíveis relevantes que caracterizam o cenário atual de gerenciamento de projetos, especialmente em projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação. O objetivo desta dissertação é apresentar uma proposta de abordagem integrando Strategic Choice Approach e as melhores práticas do Guia PMBOK. A abordagem proposta é aplicada a um estudo de caso e seus resultados são discutidos quanto a utilidade e validade.

A considerable amount of research has focused on machining dynamics due to the impact it lays upon productivity and quality. Models have been developed with an ever-increasing accuracy in order to predict the dynamic behavior of cutting tools under different circumstances. However, workpiece behavior during machining is also a current limiting factor which is dealt with by means of restricting product designers of using features with thin characteristics. For this reason, designed products will be often oversized due to machining technology restrictions related to dimensions of thin walls. The main objective of this work is to investigate the behavior of thin walls during milling in order to identify the challenges imposed by the process. Different strategies are tested and evaluated through force signals, finite element analysis (FEA), analytical models, and analysis of the machined parts. Cantilever walls with varying dimensions are tested and the height-to-thickness (H/t) ratio often found in literature as a guideline is discussed. Waterline, low stock, constant force, and passive damping strategies are evaluated and their applicability, advantages, and restrictions are discussed. The effect of cutting speed on cutting force is investigated from a force and excitation frequency standpoint. A method for prediction of resonance based on a frequency chart is proposed, for which variable speed tests are conducted. This variable speed approach is based on prediction of stable paths as machining progresses by means of the proposed chart. Validation of the frequency chart construction method is presented along with its applicability and restrictions considering a more complex geometry. Results indicate that the frequency chart method can be used to predict and explain the occurrence of instability but limiting factors still lie in implementing and improving the proposed method.

Os serviços de manutenção, reparo e overhaul (MRO) na aviação comercial são um mercado relevante, de valor estimado acima de US$ 59 bilhões em 2013. Dentre os serviços de MRO de componentes aeronáuticos, têm destaque os serviços de disponibilidade, ou pay-by-the-hour (PBH), que se destinam a atender a manutenção de itens reparáveis, quanto ao seu reparo no caso de falha e ao compartilhamento de um estoque de peças de reposição. Assim, reduz-se a necessidade de investimento e evita-se a interrupção da operação da aeronave no caso de falha de um componente essencial. Embora a literatura sobre gestão de estoques de peças de reposição seja vasta, poucos estudos são relacionados a custos de serviços. O objetivo deste trabalho é aplicar o processo de extração de conhecimento de bases de dados (KDD, do inglês Knowledge Discovery from Data) na criação de um modelo de previsão de custo de reparo de um grupo de componentes cobertos por um PBH, para apoio à precificação e ao planejamento orçamentário da oferta do serviço por um certo provedor. Discorre-se sobre os diferentes métodos de estimação de custos presentes na literatura. A coleta e seleção dos dados é descrita, bem como sua transformação e pré-processamento, de modo a permitir a construção do modelo e sua interpretação. O processo de seleção de variáveis para composição do modelo de regressão linear múltipla é comentado em detalhes. Foi aplicada análise de elasticidade para comparar o impacto das variáveis explicativas sobre a variável resposta. Observou-se que a variável mais influente foi criada durante o pré-processamento, para representar os dados faltantes, oriundos de ordens de reparo que não estavam fechadas no momento da extração dos dados. Após investigação, descobriu-se que o processo de registro dos dados favorece a ocorrência de dados faltantes, constituindo uma oportunidade de melhoria. Como uma medição de qualidade, foi calculado o erro absoluto percentual médio do modelo, cujo valor de 9,7% mostrou-se adequado quando comparado com a literatura de estimação de custos.