O presente trabalho apresenta um Modelo de Apoio à Inovação, alternativo, cujo objetivo é apoiar a criação e o desenvolvimento de empresas de base tecnológica, desde a geração de conceito até a inserção do produto ou serviço no mercado. O desenvolvimento do modelo inicia na identificação dos atores que contribuem com o Sistema Nacional de Inovação, passando pela identificação de Modelos de Gestão da Inovação utilizados por empresas inovadoras de sucesso, e pela análise de Modelos de Apoio à Inovação utilizados em diversos países do mundo. O Trabalho também propõe um Processo de Desenvolvimento de Produto Inovador baseado no processo VDI2221, no Design Thinking e no Modelo Unificado de Processo de Desenvolvimento de Produto. O processo proposto tem por objetivo suportar as etapas do processo de inovação propostas no Modelo de Apoio à Inovação. As ações de apoio à inovação desenvolvidas pelo SENAI e sua correlação com o Modelo de Apoio à Inovação são apresentadas neste trabalho que finaliza com uma análise do Modelo e do Processo propostos, baseado nos resultados obtidos com as ações desenvolvidas pelo SENAI e nos critérios e indicadores de sucesso sugeridos para o desenvolvimento e avaliação do modelo.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma robótica omnidirecional, para transporte de cargas industriais, capaz de se mover para qualquer direção no plano xy, produzir rotações em torno do seu eixo sem a necessidade de reorientação no espaço e se mover com velocidade controlada. O desenvolvimento da plataforma consistiu na abordagem de projeto mecatrônico, modelagem cinemática do sistema, bem como a elaboração das equações que regem a movimentação da plataforma Omni-One. O modelo cinemático da plataforma utilizou a convenção de Sheth-Uicker. De posse das matrizes do movimento e da aquisição dos dados de limite de rotação dos motores, foi determinado um controlador Proporcional-Integral (PI), como controlador de velocidade. Os resultados dos testes realizados se mostraram conclusivos para o resultado final da plataforma, pois com eles foi possível verificar o comportamento do sistema como um todo.

Sistemas de ferramental flexível têm sido utilizados na indústria aeronáutica para realizar a fixação de fuselagens durante operações de manufatura de aeronaves, tais como fresamento e furação. Estes sistemas tem custo elevado por causa de seus elementos constitutivos, notamente motores DC e encoders para movimentar as hastes das torres. Considerando o crescente uso de manipuladores robóticos na indústria aeronáutica, este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de ferramental flexível inovador para ser usado em diferentes geometrias de aeronaves utilizando manipulador robótico industrial, tanto para movê-lo quanto para configurar suas partes móveis. O ferramental flexível experimental é composto de quatro torres (POGO), que possuem uma haste com ventosa na sua extremidade e são posicionados e configurados pelo robô. Um protótipo desse Ferramental Flexível Robótico Passivo (FFRP) foi projetado e fabricado, o que permitiu a realização de testes diversos para verificar os sistemas de frenagem das hastes e das ventosas com atuadores pneumáticos bem como a capacidade de sucção das ventosas. A simulação virtual do sistema para criar a programação off-line do robô foi gerada, permitindo a implementação da programação real do sistema de FFRP. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade da utilização de um manipulador robótico para realizar a configuração do FFRP de acordo com a geometria do material a ser usinado, com a programação sendo obtida a partir da simulação robótica 3D.

Existem muitas vantagens em incorporar uma abordagem apoiada na sustentabilidade na estratégia de negócios de uma empresa, no entanto, não ha um consenso quanto ao seu significado e de como implementa-la. Geralmente a sustentabilidade esta relacionada a três dimensões: econômica, ambiental e social; mas alguns autores viram a necessidade de incorporar outras dimensões, como: institucional e tecnológica; que, também, são discutidas. neste trabalho. Além dessas dimensões, aborda-se a confiabilidade dos dados, pois a descrição. da qualidade dos dados expressa a confiança dos resultados do estudo executado, apresentando informações mais transparentes para a tomada de decisão. O objetivo deste trabalho e desenvolver um Framework para a Avaliação da Sustentabilidade de Produtos Industriais que incorpore as dimensões institucional e tecnológica, além das dimensões econômica, ambiental e social, da sustentabilidade, para que as empresas possam avaliar e obter informações sobre seus produtos, fundamentadas na sustentabilidade, para a correta tomada de decisão (melhorias, descontinuidade, novas propostas, dentre outras). Como comprovação desta conjectura desenvolveu-se uma aplicação em um mobiliário de cozinha, em duas empresas, que explicita o Framework para a Avaliação da Sustentabilidade do Produto proposto e evidencia a sua utilização.

O conceito de projeto modular não é novo e tem sido usado no contexto do processo de desenvolvimento integrado de produto como uma diretriz DFM (Design for Manufacturing). Por meio dele, podem-se racionalizar recursos, evitar a obsolescência precoce do produto e apresentar, para o mercado, uma aparente variedade do produto, mantendo-se um estrito controle sobre a variedade de seus processos de manufatura. Não obstante, definir a fronteira de um módulo na estrutura de um produto não é uma tarefa trivial. Acerca de tal cenário, este trabalho propõe um método de análise do grau de modularidade de produtos mecatrônicos. Por meio da compilação dos requisitos de projeto, em matrizes, avaliação das interações entre os componentes e a determinação dos pesos dessas interações, a modularidade do produto é avaliada e o resultado pode ser usado na definição da estrutura do produto. Uma célula robótica - desenvolvida no ITA/CCM - foi escolhida como bancada de testes para aplicação e análise do método, particularmente um efetuador (end effector) robótico. O método é constituído por atividades as quais facilitam sua implementação e entendimento, assim, a cada atividade executada, os resultados preliminares indicam as melhores opções de projeto do ponto de vista de modularidade. A aplicação do método proposto resultou em um projeto modular adequado, traduzido por um efetuador robótico inovador e reconfigurável. A estrutura modular também foi indutora de um processo de fabricação do efetuador mais ágil e com uma quantidade irrelevante de retrabalho.

O método tradicional de montagem aeronáutica é caracterizado por relativa baixa cadência, muitas operações manuais e dependência de ferramentais específicos, o que torna o custo muito elevado, compromete a flexibilidade e ainda torna mais longo o tempo de desenvolvimento do produto. As causas raízes são as dificuldades em atender as tolerâncias apertadas sobre peças de grandes dimensões e o grande número de operações diversas para atender a uma relativa baixa cadência quando comparada àquela da indústria automobilística. A Montagem Coordenada é uma opção para contrabalancear estas dificuldades, porém não se tem informações seguras sobre seus ganhos e não se tem um processo claro de implementação. O objetivo principal deste trabalho é definir um modo eficiente de cálculo e comunicação das especificações de tolerâncias dentro do ambiente de desenvolvimento de produto. Ainda dentro do contexto das tolerâncias, tem-se como meta estimar os ganhos de utilização de Montagem Coordenada, em oposição aos métodos tradicionais baseados em ferramentais. O tema central deste trabalho está em identificar as atividades e propor um processo de execução, ordenando-as e definindo suas tarefas, para que possa ser aplicado ao desenvolvimento de um novo produto. Através da utilização de um estudo de caso de reavaliação da montagem de plugs de alongamento de fuselagem, verificou-se ganhos significativos com a utilização da Montagem Coordenada. A diminuição da quantidade de grandes ferramentais foi da ordem de 80%. Reduziram-se em 35% os custos de fabricação dos grandes gabaritos e se propõe diminuir pela metade a necessidade de mão-de-obra, eliminando atividades não mais necessárias.

O conceito de sustentabilidade representa uma estratégia de desenvolvimento para a indústria e sociedade como um todo. Para tanto, faz-se necessário considerar determinados quesitos para valorização de questões ambientais, econômicas, tecnológicas e sociais em todo este contexto. Integrar dimensões de sustentabilidade no desenvolvimento de produtos permite a antecipação da análise do ciclo de vida do produto e dos impactos que ele pode gerar. Existem diversas ferramentas para este processo, mas, de maneira geral, as pessoas estabelecem suas definições e estratégias, atribuem características preliminares de sustentabilidade e aplicam métodos próprios para realizar esta ação. Esta pesquisa visa realizar uma análise do método tácito de ideação realizado pelos atores no processo de desenvolvimento de produto sustentável, considerando hipóteses iniciais que direcionam o processo. Com esta finalidade, o estudo de caso é realizado com grupos de alunos do ITA, fazendo uso de metodologias ativas de aprendizagem, por meio de problematização para ativar a geração de ideias de produtos sustentáveis. Observações e dados são gerados no processo de acompanhamento das atividades de ideação para desenvolvimento de produtos sustentáveis e estas informações são base para realizar uma comparação visando identificar a compatibilidade do método adotado tacitamente pelos participantes com os métodos já estruturados e conhecidos. Verificou-se que os atores envolvidos no desenvolvimento de uma solução sustentável adotam conceitos adaptados de sustentabilidade e estabelecem suposições iniciais utilizadas como referência, critérios e características fundamentais da inovação, definindo os limites e pontos de controle do desenvolvimento. Dentre os métodos comparados, o Design for Sustainability apresentou melhores resultados, indicando que possui maior compatibilidade com as etapas do que foi realizado, de forma tácita, pelos participantes. Verificam-se oportunidades de melhoria considerando os aspectos de criatividade, flexibilidade, integração, colaboração, sistematização e representação dos métodos, de modo a promover modelos mais intuitivos e com uma abordagem mais generalizada. Desta forma, é possível promover o uso de técnicas e estratégias para que a inovação orientada à sustentabilidade seja determinante no desenvolvimento de produtos de uma maneira geral.

No Brasil grande parte dos investimentos em pesquisa e desenvolvimento são oriunda do governo, como também a maior parte dos recursos humanos e de infraestrutura destinados a P&D estão alocados em Instituições de Ciência e Tecnologia (ICTs) públicas. Neste cenário, a maioria das empresas, principalmente micro e pequena, tem pouca ou nenhuma estrutura dedicada ao desenvolvimento de novos produtos e processos, impactando diretamente em sua capacidade de inovação. Portanto, para que as empresas possam alavancar sua capacidade inovadora, devem se relacionar com uma rede de parceiros que agreguem recursos humanos, financeiros e tecnológicos, tais como centros de pesquisa ou mesmo empresas concorrentes, implementando estratégias colaborativas que promovam a inovação. O governo tem incentivado a interação ICT-Empresa, com o objetivo de aproveitar melhor todo o conhecimento e infraestrutura de uma ICT para o desenvolvimento de pesquisas que agreguem valor as empresas, porém esta prática ainda não é muito difundida no Brasil. Neste contexto, o presente trabalho propõe o modelo, denominado E-SPIN (Estímulo e Suporte à Prototipação de Ideias e Negócios), que visa contribuir com o processo de inovação aberta de empresas de base tecnológica (EBT), por meio da disponibilização de acesso ao capital intelectual (CI) e a infraestrutura das ICTs. O modelo apresenta quatro estágios de evolução (ideia, protótipo, tecnologia e produto), onde as empresas têm todo suporte para um crescimento estruturado do nível de maturidade tecnológica e de gestão, ao longo do processo de inovação. Qualquer empresa, independente do porte, setor ou estágio de maturidade da tecnologia pode beneficiar-se da dinâmica do modelo, possibilitando a geração de novos produtos e empresas, como também a diminuição de tempo e custo de desenvolvimento de projetos. A operacionalização do modelo é baseada no conceito de Laboratório Aberto, que disponibiliza o acesso de empreendedores aos equipamentos do laboratório, sob demanda, pagando apenas o que utilizar e consumir, para desenvolvimento das ideias e projetos. Para analisar a aplicabilidade do modelo, foi realizado um teste piloto no Instituto SENAI de Tecnologia em Automação e TIC. Para isso, foi definido o capital intelectual do Instituto, como também foi estratificado a contribuição de cada fator do CI em todos os estágios do modelo. O resultado do teste piloto apontou haver um satisfatório CI no Instituto analisado, demonstrando a sua capacidade para contribuir e estimular a inovação em empresas de base tecnológicas por meio do modelo.

Este trabalho visa avaliar os resultados das diferentes medidas decorrentes das mudanças de posicionamento de sensores em ensaios vibroacústicos automotivos e sugestões de melhorias no processo de desenvolvimento do produto. De maneira a aperfeiçoar, padronizar, facilitar, evitar problemas nas instrumentações vibroacústicas e acompanhar os testes do produto durante seu ciclo de vida. Os testes vibroacústicos nos produtos são muitas vezes realizados por fabricantes e/ou fornecedores de forma independente, não havendo relação dos ensaios e dos pontos medidos entre as partes envolvidas no projeto. Desta forma, podem existir diferenças entre as medidas que afetarão o veículo em sua integração final ou em seu ciclo de vida. Com isso, o presente trabalho analisou e comparou estatisticamente as diferenças de medidas ocasionadas por diferentes posicionamentos utilizados na indústria, e propõem soluções de melhoria baseadas em boas práticas de instrumentações automotivas aliadas ao desenvolvimento integrado de produtos, para que essas práticas possam ser utilizadas desde a concepção do produto até as fases de pós-desenvolvimento como o acompanhamento, manutenção e a retirada do produto do mercado. As medições foram analisadas pela função resposta em frequência (FRFs) da estrutura, no qual foram avaliadas como variáveis de saída o movimento angular (aceleração) do corpo quando o mesmo é excitado por entradas transientes e aleatórias. As FRFs obtidas pelas entradas transientes foram realizadas por meio de martelo de impacto e as entradas randômicas causadas pelas excitações de pista. Uma das técnicas usadas para a análise das diferenças entre as FRFs em ensaios acústicos e vibratórios com entradas aleatórias consistiu em inserir acelerômetros piezelétricos e/ou microfones de precisão em pontos estimados pelos fabricantes das peças e pontos selecionados pelas montadoras de veículos. Desta forma, por meio de uma excitação não linear causada pela pista, foram obtidas duas respostas em frequências em função das acelerações. Os resultados obtidos por esta técnica foram comparados e suas diferenças analisadas. Para entradas transientes a técnica utilizada consistiu em posicionar os acelerômetros nos mesmos pontos definidos pelo fabricante e mudar o sinal de entrada como a variação da força e/ou posição do impacto. Os resultados obtidos a partir dessas duas técnicas foram analisados e comparados estatisticamente. Dentre as diversas constatações, destacaram-se os resultados no qual as FRFs resultantes podem sofrer alterações significativas dependendo dos pontos escolhidos para análise. Para aperfeiçoamento e padronização dos ensaios no processo de desenvolvimento de produtos foi sugerida a maior integração entre fornecedores e montadoras e processos definidos nas fases iniciais do projeto.

Neste trabalho foi constatado que o descarte de aeronaves em fim de vida é um desafio crescente com o qual a indústria aeronáutica tem deparado na atualidade. A gestão dos resíduos sólidos e a logística reversa são assuntos complexos e de grande importância, que não podem ser tratados apenas por um segmento da sociedade, requerendo a definição das atribuições e responsabilidades de forma compartilhadas, sempre correlatas ao ciclo de vida dos produtos junto aos fabricantes, importadores, distribuidores, comerciantes, consumidores e serviços públicos de limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos. Ficou claro que disposição inadequada dos materiais de aeronaves em fim de vida e o respectivo impacto provocado ao meio ambiente, estão sendo objetos de atenção de vários segmentos da sociedade e abordados de forma globalizada, pois em várias partes do mundo podem-se encontrar partes de aeronaves largadas em aeroportos e outras áreas sem a menor preocupação ambiental ou sanitária, ocupando áreas nobres que deveriam ser utilizadas na otimização dos processos relacionados ao transporte aéreo. Este trabalho engloba entre outros temas: aeronaves em fim de vida, preservação do meio ambiente, destinação final de materiais, reciclagem, reuso, remanufatura, processo de desenvolvimento do produto. Apresenta ainda uma analise de alguns aspectos que foram observados, a saber: custo, comercialização, complexidade, competitividade e impacto ao meio ambiente. Para melhor entendimento, foi efetuada uma análise de uma aeronave genérica, de forma a prover uma visão do que pode ser feito com os materiais ao fim do ciclo de vida. Este trabalho conclui que o modelo permite estruturar um sistema de gestão para monitoramento do processo de desmantelamento e que: 1) Grandes componentes tem grande favorabilidade para reuso. 2) Itens de miscelâneas de sistemas apresentam grande desfavorabilidade para reuso. 3) Itens de interiores apresentam grande desfavorabilidade para reciclagem. 4) Itens de equipamentos tem grande favorabilidade para reuso. 5) Itens de metálicas apresentam grande desfavorabilidade para reuso. 6) Materiais compósitos apresentam grande desafio para adoção de estratégias de fim de vida. 7) Itens de estruturas principais apresentam grande favorabilidade para reciclagem. 8) Miscelâneas de interiores apresentam grande desfavorabilidade para reciclagem.