Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307650.pdf: 2689388 bytes, checksum: 5db5a5271fa4e6443697801da2766ec7 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo da metodologia de projeto de produtos modulares denominado MFD (Modular Function Deployment - Desdobramento da Função Modular), e sua aplicação em produtos de uma empresa do setor metal-mecânico fabricante de equipamentos para empilhadeiras, de maneira que novos produtos proporcionem a utilização de processos e materiais que contribuem para a manufatura sustentável. Inicialmente faz-se uma introdução a métodos de projeto de produtos modulares com a finalidade de identificar suas características e particularidades. Então é realizada uma análise e avaliação do método MFD e de suas ferramentas de projeto do ponto de vista da manufatura sustentável, com o objetivo de verificar quais diretrizes de modularização podem contribuir para esta pesquisa, bem como quais diretrizes relacionadas à sustentabilidade podem ser adicionadas, de maneira que se permita avaliar se o produto/módulo contribui positiva ou negativamente para o meio-ambiente. São considerados nestas diretrizes os aspectos de desmontagem, manutenção, capacidade de atualização, reutilização, reciclagem, entre outros, de forma a garantir que a manufatura sustentável seja efetivamente considerada desde o início nas decisões referentes à modularização. A sistemática para a Desdobramento de produtos modulares sustentáveis foi aplicada a uma garra giratória para bobinas fabricada em uma empresa da região Sul do Brasil, e o método proposto foi comparado com os critérios de modularização convencionais utilizados pela empresa. A análise das diretrizes de modularização permitiu refletir sobre o processo de fabricação hoje empregado na empresa bem como sobre os materiais utilizados na fabricação, além do fato de questionar o destino final das peças e componentes utilizados, fornecendo informações suficientes para que a empresa possa desenvolver uma política de projeto de produtos modulares visando a manufatura sustentável. Os principais sistemas e componentes da garra foram identificados e agrupados a partir de suas similaridades e, desta forma, os módulos foram identificados, o que resultou em uma lista de especificações técnicas como detalhamento do processo de modularização. Uma lista com recomendações para a empresa e de apoio a trabalhos futuros utilizando esta metodologia foi elaborada com a finalidade de auxiliar novos trabalhos acadêmicos, bem como possibilitar o desenvolvimento de uma cultura sustentável dentro das indústrias. / This paper presents the study of a methodology for the design of modular products called MFD (Modular Function Deployment), and its application to products of a company in the metal-mechanic sector that manufactures equipment for forklifts, so that new products will use processes and materials that contribute to sustainable manufacturing. Initially an introduction is made to methods for modular product design in order to identify its characteristics and peculiarities. Then an analysis and assessment of the MFD method and its design tools from the viewpoint of sustainable manufacturing is performed, in order to determine which modularization guidelines can contribute to this research, as well as which guidelines related to sustainability may be added, so that it is enabled to assess whether the product/module contributes positively or negatively to the environment. These guidelines encompass aspects of disassembly, maintenance, upgradeability, reuse, recycling, among others, to ensure that sustainable manufacturing is actually considered from the beginning in decisions regarding modularization. The proposed procedure for implementing sustainable modular products was applied to a rotating clamp for coils made in a company in southern Brazil, and the results were compared with conventional modularization criteria used by the company. The analysis of modularization guidelines allowed to reflect on the manufacturing process used today in the company as well as the materials used in manufacturing, besides giving importance to the final destination of the parts and components used, providing sufficient information to allow the company to develop a policy for the design of modular products aimed at sustainable manufacturing. The main systems and components of the clamp were recognized and grouped based on their similarities, and thus the modules have been identified, resulting in a list of technical specifications for detailing the process of modularization. A list of recommendations for the company and to support future work using this methodology was developed in order to assist new academic papers, as well as to enable the development of a sustainable culture within industries.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T17:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A Engenharia de Precisão é um campo pouco explorado no Brasil devido às dificuldades financeiras para conduzir pesquisas nessa área. O maior desafio para os pesquisadores é a obtenção de resultados satisfatórios com o emprego de poucos recursos. Por meio da apresentação de uma metodologia de projeto baseada em sistemas reconfiguráveis, é possível gerar soluções para o projeto de sistemas mecânicos de precisão a partir de módulos básicos. Esses módulos são obtidos a partir de equipamentos já existentes ou podem ser adquiridos ou mesmo projetados, dependendo dos requisitos identificados para a aplicação a que se destina. Os módulos, muitas vezes, são obtidos a partir de componentes que não foram concebidos inicialmente para serem aplicados como partes modulares de um sistema. Por isto, um grande esforço é feito no sentido de garantir a qualificação adequada das interfaces entre os vários módulos, no que diz respeito à condição geométrica de integração e também no controle de efeitos incidentais entre os módulos. A garantia de qualidade final do sistema configurado provém da qualidade individual de cada módulo que o compõe. Assim, é fundamental que cada módulo do sistema possua todas as suas características conhecidas, permitindo que se possa inferir sobre as características finais do sistema montado. Cada módulo é então descrito com detalhes e adicionado a uma biblioteca de módulos. A metodologia de projeto para sistemas mecânicos de precisão reconfiguráveis permite que sistemas mecânicos de precisão sejam projetados de forma clara e objetiva. A metodologia também agrega uma correta documentação de todas as etapas de desenvolvimento do projeto. Além da metodologia, este trabalho apresenta um apanhado dos principais princípios de projeto de sistemas de precisão, fornecendo um material básico de consulta fundamental para os projetistas desta área. A aplicação da metodologia foi testada em dois casos distintos, o desenvolvimento de um esclerômetro e o desenvolvimento de um torno de ultraprecisão para usinagem de espelhos cônicos metálicos, ambos apresentando os resultados esperados, identificados nas fases iniciais do processo metodológico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T21:26:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A Engenharia de Precisão é um campo pouco explorado no Brasil devido às dificuldades financeiras para conduzir pesquisas nessa área. O maior desafio para os pesquisadores é a obtenção de resultados satisfatórios com o emprego de poucos recursos. Por meio da apresentação de uma metodologia de projeto baseada em sistemas reconfiguráveis, é possível gerar soluções para o projeto de sistemas mecânicos de precisão a partir de módulos básicos. Esses módulos são obtidos a partir de equipamentos já existentes ou podem ser adquiridos ou mesmo projetados, dependendo dos requisitos identificados para a aplicação a que se destina. Os módulos, muitas vezes, são obtidos a partir de componentes que não foram concebidos inicialmente para serem aplicados como partes modulares de um sistema. Por isto, um grande esforço é feito no sentido de garantir a qualificação adequada das interfaces entre os vários módulos, no que diz respeito à condição geométrica de integração e também no controle de efeitos incidentais entre os módulos. A garantia de qualidade final do sistema configurado provém da qualidade individual de cada módulo que o compõe. Assim, é fundamental que cada módulo do sistema possua todas as suas características conhecidas, permitindo que se possa inferir sobre as características finais do sistema montado. Cada módulo é então descrito com detalhes e adicionado a uma biblioteca de módulos. A metodologia de projeto para sistemas mecânicos de precisão reconfiguráveis permite que sistemas mecânicos de precisão sejam projetados de forma clara e objetiva. A metodologia também agrega uma correta documentação de todas as etapas de desenvolvimento do projeto. Além da metodologia, este trabalho apresenta um apanhado dos principais princípios de projeto de sistemas de precisão, fornecendo um material básico de consulta fundamental para os projetistas desta área. A aplicação da metodologia foi testada em dois casos distintos, o desenvolvimento de um esclerômetro e o desenvolvimento de um torno de ultraprecisão para usinagem de espelhos cônicos metálicos, ambos apresentando os resultados esperados, identificados nas fases iniciais do processo metodológico. Precision Engineering is a work field not too much researched in Brazil due to financial difficulties to conduct these researches. The bigger challenge to researchers is to obtain satisfactory results with low resources. Presenting a design methodology based on reconfigurable systems enable the generation of precision mechanics systems design solutions by using basic modules. These modules can be obtained by using existing unused equipments or by buying or designing new components, depending on the set of identified specifications to the application needed. Mostly, the existing unused equipments were not designed to be applied as modular components to a system. Thus, a great effort is been done to assure a correct qualification in the interface connections between modules, related to geometric conditions for assembling and controlling incidental effects between modules. The final quality in the work system comes from individual quality of each module composing this system. Thus, it's very important to well know all the modules characteristics, which allows the designer to predict the final assembled system characteristics. Each module must be described in details and added to a modules library. The design methodology for reconfigurable precision mechanical systems allows these precision mechanical systems to be clearly designed and in an objective way. This methodology also induces a correct documentation in all steps during the design development. This work also presents the main design principles related to precision systems, giving an important basic consulting data to designers intending to work on this area. The methodology was applied in two cases: the development of a sclerometer and the development of an ultraprecision lathe for metallic conical mirrors machining. Both cases reached the results identified during the earlier methodological process phases.