Apesar da mantenabilidade ser considerada importante dentro do PDP, a literatura, bem como as metodologias de desenvolvimento de produto tratam desse parâmetro superficialmente e indiretamente. Baseado nisso, melhorar o endereçamento do parâmetro mantenabilidade se faz necessário durante as etapas iniciais do desenvolvimento do produto, onde os custos atrelados às alterações são menores. Uma forma de considerar a mantenabilidade é por meio das reservas de espaço. As reservas de espaço têm como objetivo assegurar o tratamento virtual, utilizando sistemas CAD, de um espaço que será empregado futuramente pelos técnicos para realizar a manutenção do produto. Atualmente, a reserva de espaço é empregada de forma manual, gastando horas do desenvolvimento de produto e dependente do conhecimento prévio de pessoas experientes. A presente dissertação tem como objetivo propor um conjunto de procedimentos e um aplicativo computacional para auxiliar a equipe de desenvolvimento de produto no tratamento do parâmetro mantenabilidade, por meio da reserva de espaço, de forma ágil e concisa. A metodologia usada para atingir os objetivos está disposta em três pilares: i/entender a literatura relevante ao tema; ii/desenvolver os procedimentos necessários e um aplicativo computacional para auxiliar a equipe de desenvolvimento, ao longo do PDP, a considerar a mantenabilidade; e iii/validação dos resultados. Com esse corpo de conhecimento, foi possível criar procedimentos e um aplicativo computacional que visam endereçar a mantenabilidade, com o uso de reservas de espaço, durante o PDP. A proposta foi validada por meio da apresentação dos procedimentos e do aplicativo a um grupo de profissionais da indústria automotiva. Com a coleta de respostas oriundas de dois questionários, pode-se avaliar os resultados obtidos. Os resultados indicam que os procedimentos e o aplicativo possuem potencial para melhorar a forma de considerar a mantenabilidade durante o PDP. / Even though maintainability is regarded as important in the PDP, both literature and PDP methodologies deal with this parameter superficially and in an indirect manner. With that, it becomes clear that the proper addressing of the maintainability parameter is necessary in the early stages of the PDP when the costs associated with design changes are smaller. One way of addressing maintainability is through the use of space claims. The space claims have as their goal to assure the virtual analysis using CAD systems, during product development, of the space that will be used by technicians to perform product maintenance. Currently, the space claims are done manually, spending valuable development time/hours and dependent on the previous knowledge of experts. The purpose of this thesis is to propose a set of procedures and a computer application to assist the product development team in the treatment of maintainability parameter, through the usage of space claims, agile and concisely. The methodology used to reach the objectives is supported by three main components: i/understanding the relevant literature; ii/ developing the needed procedures and a computer application to assist the product development team, during PDP, to address maintainability; and iii/results validation. With this knowledge, it was possible to design the procedures and a computer application aiming to address the maintainability, through the space claims, during PDP. The proposal was validated through the presentation of procedures and computer application to a professional group in the automotive industry. By collecting answers originated from two questionnaires, could evaluate the results. The results show that set of procedures and computer application have a potential to improve the way of address maintainability during PDP.

Atualmente, na indústria automotiva voltada à produção de veículos pesados, se objetiva oferecer produtos de grande valor agregado, cujos clientes buscam um veículo com uma grande disponibilidade de operação e com a capacidade de realizar uma manutenção de forma planejada, rápida e correta. Como a manutenção é uma ação executada em um produto acabado, para que ela seja conduzida com alta qualidade, requisitos devem ser endereçados na etapa de PDP. Baseado na necessidade de explorar novos diferenciais no mercado, desde a venda do produto em si até o suporte de pós-vendas, a presente dissertação tem por objetivo apresentar o desenvolvimento de uma sistemática para acoplar ferramentas CAD, ferramentas de análise de rotas de desmontagem de conjuntos mecânicos e regras chaves de manutenção, para produzir uma análise classificatória que subsidie o engenheiro de serviço, juntamente com os demais membros do time de projeto na avaliação e seleção, durante o PDP, de conceitos que melhor suportem diretrizes de mantenabilidade. A partir de um levantamento bibliográfico, foram exploradas informações disponíveis atualmente no PDP, estudo de rotas para remoção de componentes, requisitos propostos sobre mantenabilidade e, a utilização de uma ferramenta de tomada de decisão utilizando-se multicritérios. Deste modo, determinou-se a estrutura do método, e o processo adotado para o desenvolvimento da análise classificatória de concepções de produto, considerando diretrizes de mantenabilidade adotadas na etapa do projeto conceitual. A partir das informações levantadas na pesquisa bibliográfica e da coleta de dados de campo referentes à manutenção ao longo dos anos, definiram-se as premissas que o método deveria atender. Em uma próxima etapa, o método foi submetido a avaliação, através da aplicação do mesmo em um experimento realizado em ambiente controlado. Neste caso, três alternativas pré-definidas foram escolhidas e submetidas ao mesmo. Assim, foi possível verificar o comportamento do método quando aplicado. Os resultados preliminares indicam que a abordagem utilizada pelo método é satisfatória para avaliar alternativas conceituais com base em critérios de mantenabilidade. Trabalhar a mantenabilidade de modo sistemático nas etapas iniciais de projeto potencializa as chances de sucesso do produto. Assim, o uso desta ferramenta poderá contribuir na maximização dos lucros de pós-vendas, aumento da disponibilidade do produto e redução do custo de manutenção, devido à geração de produtos diferenciados e com valor agregado. / Currently, the automotive industry focused on heavy vehicles production, aim at offering high added value products for customers seeking a vehicle with a high operational availability and the ability to carry out maintenance in a planned, quick and correct approach. As maintenance is an action performed in a finished product, for it to be conducted with high quality, requirements must be addressed in the PDP stage. Based on the need to explore new advantages in the market, from the sales of the product itself to the aftermarket support, this thesis aims at presenting the development of a systematic that engage CAD tools, analysis tool for disassemble routes of mechanical assemblies and maintenance key rules, to produce a classification analysis that assists the service engineer along with the project team in the evaluation and selection, during the PDP, of concepts that best support maintainability guidelines. From a literature review, were explored information available on the PDP, studies related to components removal routes, maintainability requirements and multi criteria decision making tool usage. In this way, it was structured the method and process for the development of classification analysis of product proposals considering maintainability guidelines during the conceptual design stage. From the information collected from literature and field regarding the maintenance over the years, the assumptions that the method should meet were established. In the next step, the method was submitted to evaluation, by its application in an experiment conducted in a controlled environment. In this case, three pre-defined alternatives were selected and submitted to the method. Preliminary results indicate that the approach is satisfactory to assess conceptual alternatives based on maintainability criteria. Working maintainability systematically in the early stages of design enhances the product's chances of success. Thus, this tool can contribute in the aftermarket profits maximization, product availability increasing and maintenance cost reduction, due to the definition of differentiated products with added values.

Apesar da mantenabilidade ser considerada importante dentro do PDP, a literatura, bem como as metodologias de desenvolvimento de produto tratam desse parâmetro superficialmente e indiretamente. Baseado nisso, melhorar o endereçamento do parâmetro mantenabilidade se faz necessário durante as etapas iniciais do desenvolvimento do produto, onde os custos atrelados às alterações são menores. Uma forma de considerar a mantenabilidade é por meio das reservas de espaço. As reservas de espaço têm como objetivo assegurar o tratamento virtual, utilizando sistemas CAD, de um espaço que será empregado futuramente pelos técnicos para realizar a manutenção do produto. Atualmente, a reserva de espaço é empregada de forma manual, gastando horas do desenvolvimento de produto e dependente do conhecimento prévio de pessoas experientes. A presente dissertação tem como objetivo propor um conjunto de procedimentos e um aplicativo computacional para auxiliar a equipe de desenvolvimento de produto no tratamento do parâmetro mantenabilidade, por meio da reserva de espaço, de forma ágil e concisa. A metodologia usada para atingir os objetivos está disposta em três pilares: i/entender a literatura relevante ao tema; ii/desenvolver os procedimentos necessários e um aplicativo computacional para auxiliar a equipe de desenvolvimento, ao longo do PDP, a considerar a mantenabilidade; e iii/validação dos resultados. Com esse corpo de conhecimento, foi possível criar procedimentos e um aplicativo computacional que visam endereçar a mantenabilidade, com o uso de reservas de espaço, durante o PDP. A proposta foi validada por meio da apresentação dos procedimentos e do aplicativo a um grupo de profissionais da indústria automotiva. Com a coleta de respostas oriundas de dois questionários, pode-se avaliar os resultados obtidos. Os resultados indicam que os procedimentos e o aplicativo possuem potencial para melhorar a forma de considerar a mantenabilidade durante o PDP. / Even though maintainability is regarded as important in the PDP, both literature and PDP methodologies deal with this parameter superficially and in an indirect manner. With that, it becomes clear that the proper addressing of the maintainability parameter is necessary in the early stages of the PDP when the costs associated with design changes are smaller. One way of addressing maintainability is through the use of space claims. The space claims have as their goal to assure the virtual analysis using CAD systems, during product development, of the space that will be used by technicians to perform product maintenance. Currently, the space claims are done manually, spending valuable development time/hours and dependent on the previous knowledge of experts. The purpose of this thesis is to propose a set of procedures and a computer application to assist the product development team in the treatment of maintainability parameter, through the usage of space claims, agile and concisely. The methodology used to reach the objectives is supported by three main components: i/understanding the relevant literature; ii/ developing the needed procedures and a computer application to assist the product development team, during PDP, to address maintainability; and iii/results validation. With this knowledge, it was possible to design the procedures and a computer application aiming to address the maintainability, through the space claims, during PDP. The proposal was validated through the presentation of procedures and computer application to a professional group in the automotive industry. By collecting answers originated from two questionnaires, could evaluate the results. The results show that set of procedures and computer application have a potential to improve the way of address maintainability during PDP.

During the design phase, it creates and transforms ideas into products. It needs to know the manufacturing aspects for ensuring success and calculating the product cost while developing of designs. However, the choice one or another way of manufacturing, it will get slightly different results to the proposed design. The design teams require knowing some manufacturing alternatives for evaluate. This thesis has been proposed a select manufacturing process chain tool. The system modeled the design and manufacturing process data by select attributes and the process relationship. Moreover, the system uses “transformation concept” that represents the capability of each manufacturing process to modify a determinate design attribute. Finally, the system is developed as algorithm and build as part of a CAD platform. / Al llarg de la fase de disseny és on es creen les idees i es transformen en productes. La incorporació d’aspectes de fabricació en el desenvolupament dels dissenys permetrà assegurar-ne l’èxit i calcular-ne el cost. Tanmateix, l’elecció d’un o un altre camí de fabricació farà obtenir resultats lleugerament diferents al del disseny proposat. Fent que els equips de disseny precisin obtenir alternatives de fabricació durant la fase de disseny per a valorar les possibilitats. S’ha proposat, amb aquest tesis, una eina que estableix cadenes de processos de fabricació per a cada disseny. Per a desenvolupar-la s’ha modelitzat per mitja dels atributs la informació de disseny i la dels processos de fabricació, enriquit amb les relacions entre processos. S’ha completat l’obtenció de les cadenes amb l’ús del “concepte de transformada” que indica com pot alterar un procés un determinat atribut. Finalment s’ha desenvolupat un algoritme que combina ambdós parts i s’ha implementat com a part d’una plataforma CAD.

CAPES; CNPq / O emprego da Manufatura Aditiva (AM) vem aperfeiçoando a confecção de produtos assistivos customizados, mas para a sua utilização se faz necessário gerar o modelo geométrico digital. Uma das alternativas para obtê-lo é com o uso de escâneres 3D. Após a digitalização, dificilmente o resultado alcançado, geralmente uma malha digital da superfície 3D do modelo físico, pode ser utilizado diretamente na AM. Para tanto, é exigido alguns tratamentos desta tmalha em programas CAD (Computer-Aided Design) 3D. Algumas dessas ferramentas, tanto os escâneres 3D quanto os programas CAD 3D, são viáveis, mas de alto custo. Além disso, a etapa de tratamento da malha não é abordada nos estudos encontrados, prejudicando a disseminação dessas tecnologias. Desta forma, o presente trabalho propõe um método de baixo custo para o desenvolvimento de órtese de membro superior visando a fabricação por AM, tendo como foco principal a abordagem das etapas de tratamento da malha e modelagem da órtese. Como objeto de estudo foram utilizados 12 moldes em gesso de punho, mão e dedos confeccionados por um terapeuta ocupacional. A digitalização dos moldes em gesso ocorreu com o emprego de dois sistemas de baixo custo, o sensor do Kinect 360 e o programa Remake, e um de alto custo para servir como referência, o escâner REVscan. Para as etapas de tratamento da malha e modelagem da órtese foram utilizados dois programas CAD 3D gratuitos: Blender e Meshmixer. Os digitalizadores de baixo custo geraram malhas que foram validadas ao compará-las as geradas pelo REVscan. Diferentemente do Remake, o Kinect gerou malhas sem defeitos e em menor tempo, porém, apresentou os maiores desvios dimensionais e os maiores tamanhos de arquivo. Os defeitos apresentados nas malhas geradas pelo Remake foram do tipo lacunas e foram corrigidos com êxito pelos programas CAD 3D. Na etapa de tratamento da malha foi constatada a relevância da etapa de suavização das bordas no resultado final da órtese. Os resultados ressaltaram a importância da etapa de tratamento e correção das malhas para o desenvolvimento de produtos assistivos visando a fabricação por AM. De forma geral, foi possível desenvolver órteses personalizadas utilizando as ferramentas de baixo custo. Os procedimentos descritos neste estudo podem auxiliar no desenvolvimento de produtos assistivos e propiciar a disseminação desse conhecimento nas empresas e instituições dispensadoras de órteses. / The use of the Additive Manufacturing (AM) has improved the production of customized assistive products, but its use needs to generate the digital geometric model first. One of the alternatives to get it is with the use of 3D scanners. After the scanning, hardly the result achieved, usually a digital STL (stereolithography format) mesh of the 3D surface of the physical model, can be used directly in AM. Therefore, it is required some mesh treatments in 3D CAD (Computer-Aided Design) programs. Some of these tools, both 3D scanners and 3D CAD programs, are feasible but high cost. In addition, the mesh treatment step is not addressed in the studies found, hampering the spread of these technologies. In this way, the present work proposes a low cost method for the development of upper limb orthosis aimed at manufacturing by AM, focusing mainly on the steps of mesh treatment and orthosis modeling. As object of study were used 12 gypsum molds of wrist, hand and fingers made by an occupational therapist. The 3D digitizing of plaster casts occurred using two low-cost systems, the Kinect 360 sensor and the Remake program, and a high-cost scanner to serve as a reference, the REVscan. For the steps of mesh treatment and orthoses modeling, two free 3D CAD programs were used: Blender and Meshmixer. The lowcost scanners generated meshes that were validated by comparing them to those generated by REVscan. Unlike Remake, Kinect generated non-defective meshes and in less time, however, presented the largest dimensional deviations and the largest file sizes. The defects presented in the meshes generated by Remake were of the gaps type and were corrected successfully by 3D CAD programs. In the mesh treatment step, it was verified the relevance of the procedure of smoothing the edges in the final orthosis result. The results highlighted the importance of the meshes treating step for the development of assistive products aiming the manufacture by AM. In general, it was possible to develop customized orthoses using low-cost tools. The procedures described in this study can assist in the development of assistive products and facilitate the dissemination of this knowledge in companies and institutions that provide orthosis.

The increased in the demand for plastic products and the need for reduction manufacturing times, and the growing dependence of man on the computer in present day, especially in manufacturing activities, has resulted in constant research of technological developments in order to supply these needs. In dies and molds manufacturing industry for plastic injection requiring machining operations such as (milling, drilling and polishing, among others), is increasing dependence by computer systems, such as CAD/CAM. This technology helps in the manufacturing steps, provides fast and high accuracy in the manufacturing of complex geometries. Therefore, to understand and to use efficiently these resources that aided in manufacturing are of enormous importance for the optimization of a production process. In this context, this work presents a study on the use of resources programming CAD/CAM in milling operation of cavities steel VP50 with inserts cemented carbide with ball nose. The influence of two types of interpolation (linear and circular) and tolerances bands (0.05 mm and 0.1 mm) that define the tool path for machining of a cavity that has a similar form the a mold of a battery cover cell phone. As output variables evaluated were machining time, the number of lines of the program, the parameters of surface roughness (Ra, Rq, Rz) of parts, the radius of curvature, form deviation of any line profile and the tool wear. The results showed that, from the statistical point of view (ANOVA), none of the conditions of interpolation and tolerance employed significantly influenced the values of surface roughness in form deviation of any line and tool wear. Linear interpolation with tolerance of 0.1 mm was most viable for the production of such cavity in the conditions investigated because the produced good finish, low tool wear and machining time is shorter. / O aumento pela demanda por produtos plásticos e a necessidade de redução nos tempos de fabricação, além da crescente dependência do homem pelo computador em dias atuais, especialmente nas atividades de fabricação, tem implicado na busca por constantes desenvolvimentos tecnológicos a fim de suprir estas necessidades. Na indústria de fabricação de matrizes como também de moldes para injeção de plásticos (que necessitam de operações de usinagem tais como fresamento, furação e polimento, dentre outros), é cada vez maior a dependência pelos sistemas computacionais, como o sistema CAD/CAM. Essa tecnologia auxilia nas etapas de fabricação, oferece rapidez e alta exatidão na fabricação de geometrias complexas. Portanto, entender e saber utilizar de forma eficiente estes recursos que auxiliam na manufatura são de enorme importância para a otimização de um processo produtivo. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo sobre a utilização de recursos de programação CAD/CAM em fresamento de cavidades de aço VP50 com insertos de metal duro ponta de esférica. Foi investigada a influência de dois tipos de interpolações (linear e circular) e tolerâncias (0,05mm e 0,1 mm) que definem o percurso da ferramenta na usinagem de uma cavidade que possui forma semelhante a um molde da tampa da bateria do aparelho celular. Como variáveis de saída foram avaliadas o tempo de usinagem, o número de linhas do programa, os parâmetros de rugosidade superficial (Ra, Rq, Rz) das cavidades, o raio de curvatura, o desvio de forma de uma linha qualquer e o desgaste das ferramentas. Dos resultados obtidos, constatou-se que, sob o ponto de vista estatístico (ANOVA), nenhuma das condições de interpolação e tolerância empregadas influenciou significativamente nos valores de rugosidade da superfície, no desvio de forma de uma linha qualquer e desgaste das ferramentas. A interpolação linear com tolerância de 0,1mm mostrou-se a mais viável para a produção de tal cavidade nas condições investigadas devido a bom acabamento produzido, pequeno desgaste e tempo de usinagem mais curto. / Mestre em Engenharia Mecânica