Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T19:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 291113.pdf: 3550256 bytes, checksum: 80f2a06966c9d290028626bc035ae95e (MD5) / Apesar da importância da análise de produtos da concorrência, as empresas geralmente observam as tecnologias dos sistemas técnicos (ST) concorrentes sem utilizar métodos formais de apoio. Isto tende a limitar a capacidade de compreender as soluções e de obter sugestões de inovação para novos produtos. Para suprir esta limitação, há proposições que formalizam o processo de estudo de ST concorrentes. Porém, nenhuma destas se apresenta de maneira abrangente e focam em aspectos específicos de estudo do produto. Nessa pesquisa, a engenharia reversa (ER) se apresenta como uma maneira sistematizada de aprender os fundamentos dos ST e, assim, reunir condições para a identificação e proposição de inovações em novos produtos. A sistemática apresentada é constituída de três fases: planejamento, obtenção e análise das informações, e recomendações de projetação. A fase de planejamento constitui-se de atividades voltadas ao gerenciamento do projeto de ER. A fase de obtenção e análise das informações visa obter as informações solicitadas a partir de um sistema técnico existente, para analisá-las considerando o mercado do sistema técnico, a interação usuário-ST (ergonomia), o desempenho do sistema e as soluções de projeto (funções, princípios de solução e características técnicas do sistema). A fase de recomendações de projetação visa propor sugestões de projeto para os novos sistemas, a partir dos resultados obtidos no projeto de engenharia reversa. Também foi proposta uma estrutura de base de dados para armazenar os resultados obtidos nos processos de engenharia reversa. A sistemática e a referida estrutura foram avaliadas pelos especialistas e potenciais usuários, a partir de exemplos de aplicação da sistemática num aparador de grama e em um compressor compacto, cujos resultados mostraram que a sistemática e a estrutura da base de dados são adequadas ao propósito apresentado. / Despite the importance of analysis of competitors' products, companies generally observe the technologies of technical systems (TS) competitors without support of formal methods. This tends to limit the capability to understand the solutions and obtain suggestions for innovative products. To overcome this limitation, there are propositions that formalize the process of studying competitors' TS. However, none of these is broad enough and they focus on specific aspects of the studied product. In this research, reverse engineering (RE) is presented as a systematic approach to learn the fundamentals of the TS and thus meet the conditions for identifying and proposing innovations in new products. The proposed model consists of three phases: planning, obtaining and analyzing information, and recommendations for designing. The planning phase consists of activities related to project management of RE. The second phase aims at obtaining the requested information from an existing system, analyzing them considering the market for this technical system, the interaction between user-TS (ergonomics), the system performance and design solutions (functions, solution principles and technical characteristics of the system). In the phase of recommendations design suggestions are proposed for the new systems, from the results obtained in the reverse engineering project. A structure of a database was also proposed to store the results from the reverse engineering process. The model and structure were evaluated by experts and potential users, from the application of them in examples of a grass trimmer and a compact compressor. The results showed that the model and structure of the database are appropriate for the stated purpose.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T06:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197865.pdf: 1945179 bytes, checksum: 57d797522fd4854fdc8d15ab490fa15c (MD5) / A presente pesquisa contribui para o projeto conceitual de sistemas de manipulação e montagem automatizados. A abordagem desenvolvida baseia-se na execução simultânea dos projetos da parte física e de controle de forma a obter uma abordagem integrada conferindo economia de tempo e recursos. Objetiva-se com esta abordagem diminuir o ciclo de desenvolvimento de projeto dos sistemas tratados e ao mesmo tempo aumentar a confiabilidade destes, acarretando uma diminuição do esforço de implementação, integração, testes e manutenção. Nesse sentido, ferramentas formais de análise e síntese são utilizadas no processo de projeto, atendendo à nova proposta do presente trabalho. A etapa de descrição funcional, pertencente ao projeto conceitual, é analisada através de diversos modelos encontrados na literatura, resultando na identificação do poder de representação e das limitações de uso. Um modelo de descrição funcional analisado, a rede Canal Agência, é selecionado em função de sua adequação aos objetivos do presente trabalho. Tal modelo possibilita um tratamento coerente da descrição funcional com o modelo comportamental empregado. Este modelo, oriundo da área de sistemas a eventos discretos, baseado em autômatos e linguagens controláveis, é usado para propiciar um processo automático de síntese de supervisores, ao invés dos usuais procedimentos manuais ou heurísticos. Além desta vantagem, o procedimento de síntese de controladores tem a grande conveniência de ser baseado no modelo da dinâmica do sistema em malha aberta e na especificação do comportamento desejado. Esta abordagem insere a perspectiva comportamental do sistema. Seguindo os fundamentos do presente trabalho consegue-se estabelecer uma metodologia adequada para sistemas de manipulação e montagem automatizados, inserindo conceitos e necessidades próprias.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-24T22:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281094.pdf: 2556693 bytes, checksum: 3357c5d3f7a1cfe0bddeec63b21572c0 (MD5) / A fase de projeto conceitual demecanismos emanipuladores paralelos, i.e. estruturas cinematicas, destina-se ao desenvolvimento da concepçao da cadeia cinematica. As etapas fundamentais para o desenvolvimento da concepao da cadeia cinematica sao sintese e analise. A sintese corresponde à enumeraçao de concepcoes e a analise corresponde `a seleçao das concepçoes mais promissoras considerando os requisitos de projeto. O objetivo deste trabalho é aplicar ferramentas da teoria de grupos e teoria de grafos para a enumeraçao e para a analise de estruturas cinematicas. A enumeraçao sera desenvolvida de forma sistematica em tres niveis: enumeraçao de cadeias cinematicas, enumeraçao de mecanismos e enumeraçao de manipuladores paralelos. A aplicaçao de ferramentas da teoria de grafos e grupos permite desenvolver novos metodos para enumeraçao e, consequentemente, obter novos resultados. A analise sera simplificada considerando um novo metodo que avalia as simetrias das cadeias cinematicas. Uma cadeia cinematica é representada de forma univoca atraves de um grafo. A representaçao atraves do grafo permite a manipulaçao computacional do problema de enumeraçao de cadeias cinematicas. A aplicaçao de ferramentas integradas da teoria de grafos e teoria de grupos permite identificar as simetrias das cadeias cinematicas atraves do grupo de automorfismos do grafo e, assim, é possivel identificar quais são as possiveis escolhas de base para novos mecanismos e avaliar quais sao as possiveis escolhas de base e efetuador final para manipuladores paralelos. O primeiro nivel da sintese corresponde à enumeraçao de cadeias cinematicas com determinada mobilidade, numero de elos, numero de juntas que operam num determinado sistema de helicoides. O segundo nivel da sintese corresponde a enumeraçao de mecanismos. Um mecanismo é uma cadeia cinematica com um elo escolhido para ser a base. Assim, a enumeraçao de mecanismos consiste em determinar todas as possiveis escolhas de bases para uma determinada cadeia cinematica. O principal conceito empregado neste nivel é o de simetria de grafos não coloridos e orbitas do grupo de automorfismos. O terceiro nivel da sintese corresponde `a enumeraçao de manipuladores paralelos. Um manipulador paralelo é uma cadeia cinematica com um elo escolhido para ser a base e outro para ser o efetuador final. Em outras palavras, um manipulador paralelo é um mecanismo com um elo escolhido para ser o efetuador final. Assim, a enumeraçao de manipuladores paralelos consiste em determinar todas as possiveis escolhas de efetuador final para um determinado mecanismo. O principal conceito empregado neste nivel é a simetria de grafos coloridos e orbitas do grupo de automorfismos de grafos coloridos. Na etapa de analise das concepcoes enumeradas serao abordadas propriedades bem estabelecidas na literatura: mobilidade, variedade, conectividade, grau de controle, redundancia e simetria. Mobilidade e variedade sao propriedades globais das estruturas cinematicas. Conectividade, grau de controle e redundancia sao propriedades locais, i.e. entre dois elos da estrutura cinematica e sao dadas por matrizes n×n, onde n é o número de elos da cadeia. A simetria pode ser considerada uma propriedade global e/ou local da estrutura cinem´atica. A aplicaçao de ferramentas integradas da teoria de grafos e teoria de grupos permite demonstrar que as propriedades locais sao invariantes pela acao do grupo de automorfismos do grafo, i.e. elas sao propriedades simetricas. Desta forma, a representaçao matricial é reduzida de n×n para o×n, onde o é o numero de orbitas do grupo de automorfismos do grafo aassociado à estrutura cinematica. Essa abordagem permite simplificar a analise de estruturas cinematicas apenas considerando as simetrias das cadeia associadas.