The health and productive output of dairy cows can be closely correlated to individual cow feed intake. Being able to monitor feed intake on a daily basis is beneficial dairy farm management. Each cow can be addressed individually with minimal time required from those working with the animals. This is essential as time management is closely tied to resource management in a dairy operation. Anything that can save time and resources and increase profitability and herd health is a paramount advantage in dairy farming. This study examined the use of machine vision structured light illumination three-dimensional scanning of cow feed to determine the volume and weight of feed in a bin before and after feeding dairy cow. Calibration and control tests were conducted to determine the effectiveness and capability of implementing such a machine vision feed scanning system. Such a system is ideal as it does not obstruct workflow or cow feeding behavior. This is an improvement over existing systems as the system in this research study can be implemented into existing farm operations with minimal effort and costs.

O Rio Grande do Sul possui um enorme potencial na exploração de material gemológico. Municípios como Ametista do Sul e Salto do Jacuí extraem mais da metade do volume de ágata e ametista comercializadas mundialmente. Nesse mesmo contexto o município de Soledade se consolida como Polo Comercial desse tipo de material, existindo empresas (no estudo realizado foram encontradas cerca de 180) relacionadas com exportação e beneficiamento de material gemológico. No entanto grande parte dessas empresas exporta esse material com pouco beneficiamento, não valorizando as peças, que são beneficiadas no exterior, muitas vezes voltando ao Brasil para serem comercializadas com um alto valor agregado devido ao Design e a tecnologia empregada. Com investimentos em pesquisa, tecnologia e Design, assim como capacitação de mão de obra, é possível realizar no Brasil beneficiamentos de qualidade, gerando produtos diferenciados que podem ser exportados ou comercializados internamente a um preço competitivo e adequado. Nesse sentido o objetivo desse trabalho é mostrar a aplicação da tecnologia de digitalização tridimensional para o design e lapidação de gemas, obtendo o máximo de aproveitamento e valorizando o material nas nos municípios do Rio grande do sul que extraem e comercializam as gemas. No Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul foram realizados testes com digitalizador HandyScan, obtendo modelos virtuais de gemas marteladas de ametista e citrino com bastante precisão. Os resultados obtidos mostram o grande potencial dessa ferramenta em fornecer modelos virtuais de gemas, possibilitando o cálculo e o projeto de sua lapidação antes do seu corte, diminuindo perdas e erros no processo de lapidação. / Rio Grande do Sul has a huge potential regarding gemological material exploration. Municipalities as Ametista do Sul and Salto Jacuí extract more than half of the volume of agate and amethyst sold worldwide. In this context the town of Soledade is consolidated as a Commercial Polo of the material and there are companies (in the research done were found about 180) related with exporting and processing gemological material. However most of these companies export this material with little improvement, not valuing the parts, which are benefit in foreign countries, often returning to Brazil to be marketed with a high added value due to the applied design and technology. Investments in research, technology and design, as well as training of manpower can be achieved in Brazil benefit from quality, create differentiated products that can be exported or commercialized internally at an appropriate price and competitive. In this sense the objective of this research is to show the application of threedimensional scanning technology to gems design and polishing, getting the maximum utilization and valuing to the material in its extraction region. In the Technology Center of Rocks, Gems and Jewelry of Rio Grande do Sul (CTPedras), tests were performed with Handyscan scanner, obtaining virtual models of hammered amethyst and citrines gems with plenty of accuracy. The results show the great potential of this tool to provide virtual models of gems, enabling the calculation and project of gemcut before its cut, reducing losses and errors in gemcut process.

O Rio Grande do Sul possui um enorme potencial na exploração de material gemológico. Municípios como Ametista do Sul e Salto do Jacuí extraem mais da metade do volume de ágata e ametista comercializadas mundialmente. Nesse mesmo contexto o município de Soledade se consolida como Polo Comercial desse tipo de material, existindo empresas (no estudo realizado foram encontradas cerca de 180) relacionadas com exportação e beneficiamento de material gemológico. No entanto grande parte dessas empresas exporta esse material com pouco beneficiamento, não valorizando as peças, que são beneficiadas no exterior, muitas vezes voltando ao Brasil para serem comercializadas com um alto valor agregado devido ao Design e a tecnologia empregada. Com investimentos em pesquisa, tecnologia e Design, assim como capacitação de mão de obra, é possível realizar no Brasil beneficiamentos de qualidade, gerando produtos diferenciados que podem ser exportados ou comercializados internamente a um preço competitivo e adequado. Nesse sentido o objetivo desse trabalho é mostrar a aplicação da tecnologia de digitalização tridimensional para o design e lapidação de gemas, obtendo o máximo de aproveitamento e valorizando o material nas nos municípios do Rio grande do sul que extraem e comercializam as gemas. No Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul foram realizados testes com digitalizador HandyScan, obtendo modelos virtuais de gemas marteladas de ametista e citrino com bastante precisão. Os resultados obtidos mostram o grande potencial dessa ferramenta em fornecer modelos virtuais de gemas, possibilitando o cálculo e o projeto de sua lapidação antes do seu corte, diminuindo perdas e erros no processo de lapidação. / Rio Grande do Sul has a huge potential regarding gemological material exploration. Municipalities as Ametista do Sul and Salto Jacuí extract more than half of the volume of agate and amethyst sold worldwide. In this context the town of Soledade is consolidated as a Commercial Polo of the material and there are companies (in the research done were found about 180) related with exporting and processing gemological material. However most of these companies export this material with little improvement, not valuing the parts, which are benefit in foreign countries, often returning to Brazil to be marketed with a high added value due to the applied design and technology. Investments in research, technology and design, as well as training of manpower can be achieved in Brazil benefit from quality, create differentiated products that can be exported or commercialized internally at an appropriate price and competitive. In this sense the objective of this research is to show the application of threedimensional scanning technology to gems design and polishing, getting the maximum utilization and valuing to the material in its extraction region. In the Technology Center of Rocks, Gems and Jewelry of Rio Grande do Sul (CTPedras), tests were performed with Handyscan scanner, obtaining virtual models of hammered amethyst and citrines gems with plenty of accuracy. The results show the great potential of this tool to provide virtual models of gems, enabling the calculation and project of gemcut before its cut, reducing losses and errors in gemcut process.

O Rio Grande do Sul possui um enorme potencial na exploração de material gemológico. Municípios como Ametista do Sul e Salto do Jacuí extraem mais da metade do volume de ágata e ametista comercializadas mundialmente. Nesse mesmo contexto o município de Soledade se consolida como Polo Comercial desse tipo de material, existindo empresas (no estudo realizado foram encontradas cerca de 180) relacionadas com exportação e beneficiamento de material gemológico. No entanto grande parte dessas empresas exporta esse material com pouco beneficiamento, não valorizando as peças, que são beneficiadas no exterior, muitas vezes voltando ao Brasil para serem comercializadas com um alto valor agregado devido ao Design e a tecnologia empregada. Com investimentos em pesquisa, tecnologia e Design, assim como capacitação de mão de obra, é possível realizar no Brasil beneficiamentos de qualidade, gerando produtos diferenciados que podem ser exportados ou comercializados internamente a um preço competitivo e adequado. Nesse sentido o objetivo desse trabalho é mostrar a aplicação da tecnologia de digitalização tridimensional para o design e lapidação de gemas, obtendo o máximo de aproveitamento e valorizando o material nas nos municípios do Rio grande do sul que extraem e comercializam as gemas. No Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul foram realizados testes com digitalizador HandyScan, obtendo modelos virtuais de gemas marteladas de ametista e citrino com bastante precisão. Os resultados obtidos mostram o grande potencial dessa ferramenta em fornecer modelos virtuais de gemas, possibilitando o cálculo e o projeto de sua lapidação antes do seu corte, diminuindo perdas e erros no processo de lapidação. / Rio Grande do Sul has a huge potential regarding gemological material exploration. Municipalities as Ametista do Sul and Salto Jacuí extract more than half of the volume of agate and amethyst sold worldwide. In this context the town of Soledade is consolidated as a Commercial Polo of the material and there are companies (in the research done were found about 180) related with exporting and processing gemological material. However most of these companies export this material with little improvement, not valuing the parts, which are benefit in foreign countries, often returning to Brazil to be marketed with a high added value due to the applied design and technology. Investments in research, technology and design, as well as training of manpower can be achieved in Brazil benefit from quality, create differentiated products that can be exported or commercialized internally at an appropriate price and competitive. In this sense the objective of this research is to show the application of threedimensional scanning technology to gems design and polishing, getting the maximum utilization and valuing to the material in its extraction region. In the Technology Center of Rocks, Gems and Jewelry of Rio Grande do Sul (CTPedras), tests were performed with Handyscan scanner, obtaining virtual models of hammered amethyst and citrines gems with plenty of accuracy. The results show the great potential of this tool to provide virtual models of gems, enabling the calculation and project of gemcut before its cut, reducing losses and errors in gemcut process.

Flatness of wood composite panels, such as Laminated Veneer Lumber, is often difficult to control during the manufacturing process. Out-of-plane deformation, or warpage, of wood veneers caused by changes in moisture content affects the ability to press flat panels. To understand wood panel warpage, experimental methods are developed to create and measure moisture-induced deformation of wood veneers on five species of various thicknesses. Three moisture induction methods are investigated and evaluated to determine the increase in moisture content. Experiments are developed to produce moisture gradients of two concentrations in the veneers to examine the effect on warpage behavior. Additionally, the surface area of applied moisture and veneer thickness is also investigated. Three-dimensional scanning technology is used to measure warpage of veneers. A procedure using a structured-light scanner is developed to analyze the surface curvatures to observe the effect of moisture-induced warpage. After moisture-induction treatment of the veneer, surface deformation data is measured using the scanner and the data is converted into a 3D solid body model that is used for curvature comb analysis. The results show that curvature comb analysis can be used to analyze the geometry of moisture-induce warpage. The method can be used to analyze the effect of moisture gradient variables on warpage behavior including concentration, veneer thickness, and surface area. The experimental methods developed can be used by future researchers to validate theoretical warpage prediction models. / Master of Science / Flatness of wood composite panels, such as Laminated Veneer Lumber, is often difficult to control during the manufacturing process. Warpage of wood veneers is caused by changes in moisture content affecting manufacturers' ability to press flat panels. To understand wood panel warpage, experimental methods are developed to create and measure moisture-induced warpage of wood veneers on five species of various thicknesses. Three moisture induction methods are investigated and evaluated to determine the increase in moisture content. Experiments are developed to produce moisture gradients of two concentrations in the veneers to examine the effect on warpage behavior. Additionally, the surface area of applied moisture and veneer thickness is also investigated. Three-dimensional scanning technology is used to measure warpage of veneers. A procedure is developed to analyze the surface curvatures to observe the effect of moisture-induced warpage. After moisture-induction treatment of the veneer, surface deformation data is measured and converted into a 3D solid body model that is used to analyze curvature. The results show that moisture induction methods used to induce warpage can experience different geometries to analyze a veneer's curvature. The methods can be used to analyze warpage behavior of veneers by future researchers to validate warpage prediction model.

O crescente aumento na expectativa de vida da população vem exigindo melhorias e atualizações a diversas áreas da ciência. Em decorrência disso, verifica-se que as fronteiras entre as diferentes áreas do conhecimento estão cada vez mais tênues, permitindo a sinergia entre as áreas e ações cooperativas, proporcionando melhorias significativas na resposta dada à sociedade em geral. Tal fenômeno ocorre na área relacionada a implantes ortopédicos, onde equipes de médicos, programadores, designers e engenheiros vêm desenvolvendo conjuntamente técnicas auxiliares de planejamento e execução cirúrgica, seleção de materiais adequados para utilização como implantes, softwares de visualização gráfica médica, design e fabricação de implantes personalizados, bem como a otimização dos mesmos. Tais medidas, realizadas por grupos interdisciplinares, representam grande avanço para a ciência e para a qualidade de vida da população. Neste sentido, o objetivo geral do presente trabalho foi o estudo das metodologias atualmente utilizadas para a obtenção de implantes personalizados para a reconstrução de defeitos craniofaciais. Buscou-se utilizar ferramentas da engenharia, design e computação gráfica para fornecer soluções para tais situações da área médica. Foram utilizadas técnicas de prototipagem rápida, sistema CAD/CAE/CAM, seleção de materiais, digitalização tridimensional a laser e softwares de visualização tridimensional de imagens médicas para o design e fabricação de implantes adaptáveis às necessidades individuais de cada paciente. Este trabalho estudou como os sistemas CAD/CAE/CAM e especialmente a prototipagem rápida, técnicas tradicionalmente utilizadas para aplicações industriais, podem contribuir para o aprimoramento de implantes ortopédicos. Foram estudados casos de diferentes pacientes com necessidade de reconstrução óssea facial decorrente de fraturas ou tumores. Seguindo o método tradicional de fabricação de implantes personalizados, modelos do crânio dos pacientes foram produzidos por prototipagem rápida e permitiram que os implantes fossem manualmente moldados para se adaptarem à estrutura anatômica do paciente em questão. Verificou-se a possibilidade de fabricação de implantes com alta complexidade geométrica, ocasionando melhora no posicionamento dos mesmos quando implantados, bem como redução no tempo de cirurgia. O método virtual de fabricação de implantes personalizados, estado da arte na área, foi utilizado para o design e fabricação de uma prótese de mandíbula. Tal método dispensou a utilização de modelos físicos do crânio do paciente, permitindo que a prótese fosse projetada em ambiente virtual e diretamente produzida no material adequado para ser implantado. As técnicas estudadas para a fabricação de implantes foram usinagem CNC seguida de moldagem, e sinterização seletiva a laser da liga Ti- 6Al-4V. Ambas as técnicas obtiveram resultados positivos, sendo que a usinagem CNC possui a vantagem de ser uma técnica largamente difundida no mercado. Os modelos produzidos por sinterização seletiva a laser apresentaram propriedades físicas adequadas para a aplicação (como densidade de 97%, por exemplo), além de possuírem vantagens intrínsecas à técnica, como a possibilidade de fabricação de modelos de grande complexidade geométrica, baixo peso (por possuírem vazios em seu interior), além de permitirem a fabricação de modelos otimizados, simulados previamente em ambiente virtual. / The increase in life expectancy of the general population is constantly demanding improvements and updates in different fields of the science. In this way, it is possible to observe that the borders among the different areas of the knowledge are very thin, leading to synergy between the areas and cooperative actions, resulting in improvements and better solutions for the problems of general society. This phenomenon occurs in the area related to orthopedic implants, where medical teams, programmers, designers and engineers develop together techniques to help on surgical planning and execution, selection of materials suitable for implantations, softwares for medical images, design and manufacturing of customized implants, as well as their optimization. These actions represent great improvements to science and to the life quality of the society. The objective of this work is to use engineering, design and computer graphic tools to give solutions for challenges in the medical field. Techniques such as rapid prototyping, CAD/CAE/CAM systems, material`s selection, three-dimensional laser scanning and medical softwares are used in order to design and manufacture customized orthopedic implants, suitable with the individual needs of each patient. This work investigated how CAD/CAE/CAM systems and rapid prototyping, techniques traditionally used for industrial applications, can help to improve orthopedic implants. Different cases of patients that needed facial reconstruction due to fractures or tumors were studied. According to the traditional method for production of customized implants, models of the patient skulls were manufactured through rapid prototyping, allowing to mould the implant directly on the physical model, so the implant could fit exactly in the patient`s anatomic structure. The feasibility of the manufacture of implants with high geometry complexity was also proved, leading to best fit of the implants in the patient during the surgery, as well as reduction of the surgery time. The virtual method for the production of customized implants, state of the art in the area, was used for the design and manufacturing of mandible prostheses. This method has no need of a physical model of the skull, making the design completely feasible in virtual environment and the model could be produced directly in the suitable material. The manufacturing technologies investigated were CNC milling and direct laser sintering of Ti-6Al-4V alloy. Both techniques presented positive results, and CNC milling has the advantage to be a very widespread technology. The models produced through direct laser sintering presented suitable physical properties (such as 97% density) and have some advantages intrinsic to the method, such as the feasibility of geometric complex models, light weight (because of the holes and pores inside), as well as the production of optimized structures, previously simulated in virtual environment.

O crescente aumento na expectativa de vida da população vem exigindo melhorias e atualizações a diversas áreas da ciência. Em decorrência disso, verifica-se que as fronteiras entre as diferentes áreas do conhecimento estão cada vez mais tênues, permitindo a sinergia entre as áreas e ações cooperativas, proporcionando melhorias significativas na resposta dada à sociedade em geral. Tal fenômeno ocorre na área relacionada a implantes ortopédicos, onde equipes de médicos, programadores, designers e engenheiros vêm desenvolvendo conjuntamente técnicas auxiliares de planejamento e execução cirúrgica, seleção de materiais adequados para utilização como implantes, softwares de visualização gráfica médica, design e fabricação de implantes personalizados, bem como a otimização dos mesmos. Tais medidas, realizadas por grupos interdisciplinares, representam grande avanço para a ciência e para a qualidade de vida da população. Neste sentido, o objetivo geral do presente trabalho foi o estudo das metodologias atualmente utilizadas para a obtenção de implantes personalizados para a reconstrução de defeitos craniofaciais. Buscou-se utilizar ferramentas da engenharia, design e computação gráfica para fornecer soluções para tais situações da área médica. Foram utilizadas técnicas de prototipagem rápida, sistema CAD/CAE/CAM, seleção de materiais, digitalização tridimensional a laser e softwares de visualização tridimensional de imagens médicas para o design e fabricação de implantes adaptáveis às necessidades individuais de cada paciente. Este trabalho estudou como os sistemas CAD/CAE/CAM e especialmente a prototipagem rápida, técnicas tradicionalmente utilizadas para aplicações industriais, podem contribuir para o aprimoramento de implantes ortopédicos. Foram estudados casos de diferentes pacientes com necessidade de reconstrução óssea facial decorrente de fraturas ou tumores. Seguindo o método tradicional de fabricação de implantes personalizados, modelos do crânio dos pacientes foram produzidos por prototipagem rápida e permitiram que os implantes fossem manualmente moldados para se adaptarem à estrutura anatômica do paciente em questão. Verificou-se a possibilidade de fabricação de implantes com alta complexidade geométrica, ocasionando melhora no posicionamento dos mesmos quando implantados, bem como redução no tempo de cirurgia. O método virtual de fabricação de implantes personalizados, estado da arte na área, foi utilizado para o design e fabricação de uma prótese de mandíbula. Tal método dispensou a utilização de modelos físicos do crânio do paciente, permitindo que a prótese fosse projetada em ambiente virtual e diretamente produzida no material adequado para ser implantado. As técnicas estudadas para a fabricação de implantes foram usinagem CNC seguida de moldagem, e sinterização seletiva a laser da liga Ti- 6Al-4V. Ambas as técnicas obtiveram resultados positivos, sendo que a usinagem CNC possui a vantagem de ser uma técnica largamente difundida no mercado. Os modelos produzidos por sinterização seletiva a laser apresentaram propriedades físicas adequadas para a aplicação (como densidade de 97%, por exemplo), além de possuírem vantagens intrínsecas à técnica, como a possibilidade de fabricação de modelos de grande complexidade geométrica, baixo peso (por possuírem vazios em seu interior), além de permitirem a fabricação de modelos otimizados, simulados previamente em ambiente virtual. / The increase in life expectancy of the general population is constantly demanding improvements and updates in different fields of the science. In this way, it is possible to observe that the borders among the different areas of the knowledge are very thin, leading to synergy between the areas and cooperative actions, resulting in improvements and better solutions for the problems of general society. This phenomenon occurs in the area related to orthopedic implants, where medical teams, programmers, designers and engineers develop together techniques to help on surgical planning and execution, selection of materials suitable for implantations, softwares for medical images, design and manufacturing of customized implants, as well as their optimization. These actions represent great improvements to science and to the life quality of the society. The objective of this work is to use engineering, design and computer graphic tools to give solutions for challenges in the medical field. Techniques such as rapid prototyping, CAD/CAE/CAM systems, material`s selection, three-dimensional laser scanning and medical softwares are used in order to design and manufacture customized orthopedic implants, suitable with the individual needs of each patient. This work investigated how CAD/CAE/CAM systems and rapid prototyping, techniques traditionally used for industrial applications, can help to improve orthopedic implants. Different cases of patients that needed facial reconstruction due to fractures or tumors were studied. According to the traditional method for production of customized implants, models of the patient skulls were manufactured through rapid prototyping, allowing to mould the implant directly on the physical model, so the implant could fit exactly in the patient`s anatomic structure. The feasibility of the manufacture of implants with high geometry complexity was also proved, leading to best fit of the implants in the patient during the surgery, as well as reduction of the surgery time. The virtual method for the production of customized implants, state of the art in the area, was used for the design and manufacturing of mandible prostheses. This method has no need of a physical model of the skull, making the design completely feasible in virtual environment and the model could be produced directly in the suitable material. The manufacturing technologies investigated were CNC milling and direct laser sintering of Ti-6Al-4V alloy. Both techniques presented positive results, and CNC milling has the advantage to be a very widespread technology. The models produced through direct laser sintering presented suitable physical properties (such as 97% density) and have some advantages intrinsic to the method, such as the feasibility of geometric complex models, light weight (because of the holes and pores inside), as well as the production of optimized structures, previously simulated in virtual environment.

O crescente aumento na expectativa de vida da população vem exigindo melhorias e atualizações a diversas áreas da ciência. Em decorrência disso, verifica-se que as fronteiras entre as diferentes áreas do conhecimento estão cada vez mais tênues, permitindo a sinergia entre as áreas e ações cooperativas, proporcionando melhorias significativas na resposta dada à sociedade em geral. Tal fenômeno ocorre na área relacionada a implantes ortopédicos, onde equipes de médicos, programadores, designers e engenheiros vêm desenvolvendo conjuntamente técnicas auxiliares de planejamento e execução cirúrgica, seleção de materiais adequados para utilização como implantes, softwares de visualização gráfica médica, design e fabricação de implantes personalizados, bem como a otimização dos mesmos. Tais medidas, realizadas por grupos interdisciplinares, representam grande avanço para a ciência e para a qualidade de vida da população. Neste sentido, o objetivo geral do presente trabalho foi o estudo das metodologias atualmente utilizadas para a obtenção de implantes personalizados para a reconstrução de defeitos craniofaciais. Buscou-se utilizar ferramentas da engenharia, design e computação gráfica para fornecer soluções para tais situações da área médica. Foram utilizadas técnicas de prototipagem rápida, sistema CAD/CAE/CAM, seleção de materiais, digitalização tridimensional a laser e softwares de visualização tridimensional de imagens médicas para o design e fabricação de implantes adaptáveis às necessidades individuais de cada paciente. Este trabalho estudou como os sistemas CAD/CAE/CAM e especialmente a prototipagem rápida, técnicas tradicionalmente utilizadas para aplicações industriais, podem contribuir para o aprimoramento de implantes ortopédicos. Foram estudados casos de diferentes pacientes com necessidade de reconstrução óssea facial decorrente de fraturas ou tumores. Seguindo o método tradicional de fabricação de implantes personalizados, modelos do crânio dos pacientes foram produzidos por prototipagem rápida e permitiram que os implantes fossem manualmente moldados para se adaptarem à estrutura anatômica do paciente em questão. Verificou-se a possibilidade de fabricação de implantes com alta complexidade geométrica, ocasionando melhora no posicionamento dos mesmos quando implantados, bem como redução no tempo de cirurgia. O método virtual de fabricação de implantes personalizados, estado da arte na área, foi utilizado para o design e fabricação de uma prótese de mandíbula. Tal método dispensou a utilização de modelos físicos do crânio do paciente, permitindo que a prótese fosse projetada em ambiente virtual e diretamente produzida no material adequado para ser implantado. As técnicas estudadas para a fabricação de implantes foram usinagem CNC seguida de moldagem, e sinterização seletiva a laser da liga Ti- 6Al-4V. Ambas as técnicas obtiveram resultados positivos, sendo que a usinagem CNC possui a vantagem de ser uma técnica largamente difundida no mercado. Os modelos produzidos por sinterização seletiva a laser apresentaram propriedades físicas adequadas para a aplicação (como densidade de 97%, por exemplo), além de possuírem vantagens intrínsecas à técnica, como a possibilidade de fabricação de modelos de grande complexidade geométrica, baixo peso (por possuírem vazios em seu interior), além de permitirem a fabricação de modelos otimizados, simulados previamente em ambiente virtual. / The increase in life expectancy of the general population is constantly demanding improvements and updates in different fields of the science. In this way, it is possible to observe that the borders among the different areas of the knowledge are very thin, leading to synergy between the areas and cooperative actions, resulting in improvements and better solutions for the problems of general society. This phenomenon occurs in the area related to orthopedic implants, where medical teams, programmers, designers and engineers develop together techniques to help on surgical planning and execution, selection of materials suitable for implantations, softwares for medical images, design and manufacturing of customized implants, as well as their optimization. These actions represent great improvements to science and to the life quality of the society. The objective of this work is to use engineering, design and computer graphic tools to give solutions for challenges in the medical field. Techniques such as rapid prototyping, CAD/CAE/CAM systems, material`s selection, three-dimensional laser scanning and medical softwares are used in order to design and manufacture customized orthopedic implants, suitable with the individual needs of each patient. This work investigated how CAD/CAE/CAM systems and rapid prototyping, techniques traditionally used for industrial applications, can help to improve orthopedic implants. Different cases of patients that needed facial reconstruction due to fractures or tumors were studied. According to the traditional method for production of customized implants, models of the patient skulls were manufactured through rapid prototyping, allowing to mould the implant directly on the physical model, so the implant could fit exactly in the patient`s anatomic structure. The feasibility of the manufacture of implants with high geometry complexity was also proved, leading to best fit of the implants in the patient during the surgery, as well as reduction of the surgery time. The virtual method for the production of customized implants, state of the art in the area, was used for the design and manufacturing of mandible prostheses. This method has no need of a physical model of the skull, making the design completely feasible in virtual environment and the model could be produced directly in the suitable material. The manufacturing technologies investigated were CNC milling and direct laser sintering of Ti-6Al-4V alloy. Both techniques presented positive results, and CNC milling has the advantage to be a very widespread technology. The models produced through direct laser sintering presented suitable physical properties (such as 97% density) and have some advantages intrinsic to the method, such as the feasibility of geometric complex models, light weight (because of the holes and pores inside), as well as the production of optimized structures, previously simulated in virtual environment.