A incerteza econômica é característica predominante no mercado de aviação mundial. Muitas vezes as empresas fabricantes de aviões são obrigadas a postergar ou até mesmo cancelar pedidos firmes, em função de crises financeiras enfrentadas por seus clientes. Estas variações no plano de produção dos fabricantes são mais negativas quando as aeronaves já se encontram em fase de produção, pois neste caso se um cliente desiste de sua aeronave a mesma precisará ser reconfigurada para ser entregue a outro cliente. A reconfiguração é sempre indesejada, uma vez que gera interrupção na linha de produção, acarretando em altos custos adicionais. Assim, os fabricantes de aviões buscam meios de flexibilizar suas linhas de produção, na tentativa de tornar seus processos de customização de aeronaves mais ágeis, evitando custos com reconfiguração. O presente trabalho se propõe a desenvolver um método que suporte a implantação de uma estratégia de flexibilização do processo de customização de aeronaves. Este método combina o conceito de postponement com ferramentas de Engenharia Simultânea, tais como: Quality Function Deployment, Design to Cost e Design Structure Matrix. Tal estratégia busca retardar ao máximo a customização do produto durante seu ciclo de produção, visando eliminar a necessidade de reconfigurações de aeronaves na linha de produção, reduzindo custos de retrabalhos e mantendo o nível de satisfação dos clientes.

An orthopaedic saw design and commissioning to be driven by a robot was envisaged based on the requirement to develop a system that would allow a physician to automate some surgical procedures that involve limb manipulation. The project goal is to design and build a proof-of-concept prototype employing both mechatronics and Integrated Product Design techniques and tools, following the specific demands required to build a medical device such as its weight, movement's and patient's anatomic constraints. This saw have intelligent features regarding its control strategy relying on its sensing capabilities such as force feedback and blade temperature sensing. The role of temperature is particularly important because the bone overheating causes cells necrosis. The cut's force penetration sensing provides readings to estimate the saw position during surgery in course. The saw's robot handling ensures the flatness and accuracy of the cut, providing the correct requirements for the osteotomy treatment. The accomplishment of these surgical requirements would ensure a higher rate of successful procedures, besides, it would promote shorten the patients' recovery time. The designing and building of prototype themselves are the original contributions. Furthermore, the spin-offs from this work such as the system's model and the study of its control are important highlights.

O desenvolvimento de sistemas de engenharia tem se deparado com inúmeros desafios, dentre eles, a crescente complexidade dos problemas endereçados, a utilização de diferentes ferramentas de desenvolvimento (uma para cada área de conhecimento), a enorme quantidade de notações e padrões de desenvolvimento e a necessidade de projeto colaborativo envolvendo diversas empresas. A falta de padronização para os grandes integradores de sistemas, em todas as áreas citadas e o desenvolvimento sem um alinhamento, de ferramentas por parte dos fabricantes, têm resultado em aumento significativo no esforço de desenvolvimento e aparecimento de erros, caracterizando um problema para os integradores de sistemas. Uma tradicional situação na indústria pode ser exemplificada: pela definição das funções e da arquitetura de um sistema pela equipe de engenharia de sistemas; pelas leis de controle associadas desenvolvidas pela engenharia de controle (usando notações semi-formais ou informais); e pelo software especificado e codificado pela equipe de software. Desta situação, percebe-se a necessidade de um framework de engenharia que enderece os problemas descritos. Este trabalho de pesquisa apresenta uma pesquisa bibliográfica sobre as atividades e padronizações necessárias para o desenvolvimento de sistemas baseados em modelos; Um Framework Colaborativo Híbrido para Engenharia de Sistemas Embarcados Baseada em Modelos; e um Estudo de Caso, desenvolvido para propiciar a verificação e análise de viabilidade do framework proposto. A principal contribuição desta pesquisa foi a elaboração de um framework, útil para as comunidades cientifica e industrial, principalmente para os integradores de sistemas, que necessitem desenvolver soluções passíveis de particionamento entre diversas empresas, visando o aumento da eficiência, da qualidade de produto e processos associados, a redução do desperdício dos recursos envolvidos, enquanto protegem a propriedade intelectual.

As mudanças no cenário sócio-econômico e político mundial com reflexos diretos no âmbito aeronáutico, a demanda por produtos inovadores, sustentáveis, com melhor desempenho e qualidade, menores custos e atenção a todos os aspectos do ciclo de vida, juntamente com os avanços tecnológicos nas últimas décadas, todos esses fatores fazem com que tecnologias sejam inseridas nos produtos, mas ressalta-se para a necessidade de se determinar, analisar e avaliar os impactos de se inserir uma ou mais tecnologias em futuros produtos para melhor decidir sobre sua incorporação nos mesmos. Para atender a esses desafios, o trabalho discorre a respeito de um método desenvolvido para avaliação de impacto da inserção de uma ou mais tecnologias, com suas incertezas associadas, em um produto aeronáutico. O método elaborado intitula-se AT2IPD - Assessing Technology Infusion Impact on Product Development - e constitui-se de 7 etapas. Na elaboração do método, passa-se por uma contextualização do mercado aeronáutico, ressaltando as mudanças mais evidentes e de maior impacto sobre o mesmo nas últimas décadas para compreensão das pressões atuais que recaem por produtos e tecnologias. Na seqüência, procede-se a exploração da bibliografia acerca de processos, técnicas e ferramentas que abordem os campos relacionados a produtos, tecnologias, prontidão ou maturidade tecnológica, incerteza e probabilidade para construção e desenvolvimento do método. A aplicação do método AT2IPD foi demonstrada para o caso de uma aeronave comercial do tipo narrow-body na faixa de 150 passageiros, onde foram avaliados os impactos da inserção de até 7 tecnologias e suas combinações no produto. A escolha desse tipo de aeronave está relacionada à importância da mesma para o sistema de transporte aéreo e pela expectativa de que novas e melhores aeronaves neste segmento de mercado entrem em serviço por volta do ano de 2020. Os resultados da aplicação do método permitem a quantificação dos impactos das tecnologias sobre as métricas do produto, indicar os conjuntos de tecnologias mais promissoras a serem consideradas no desenvolvimento da aeronave e propor recomendações para as fases seguintes do desenvolvimento do produto e de desenvolvimento de tecnologias. O método AT2IPD elaborado, justificado, testado e analisado apresenta o ganho primário de poder trazer e lidar com informações acerca de tecnologias, produto e requisitos para avaliar os benefícios, penalidades e riscos no nível do produto, ainda em suas fases iniciais de desenvolvimento e levando em consideração os aspectos de todo ciclo de vida e as necessidades dos stakeholders.

Atualmente, a opinião pública mundial condena a ocorrência de danos colaterais em uma ação bélica. Neste sentido, o presente trabalho propõe a aplicação do método Quality Function Deployment (QFD) na concepção e desenvolvimento de táticas, com o objetivo de aumentar a qualidade no combate por meio da redução dos estragos provocados por um conflito armado. Inicialmente, são descritas considerações a respeito do desenvolvimento de táticas, do QFD e da matriz morfológica. Então, é apresentado o modelo conceitual do QFD proposto, com a sua posterior aplicação no contexto do combate em ambiente urbano. Em seguida, realiza-se uma análise retrospectiva, com a finalidade de reunir evidências que indiquem a factibilidade do método. Por fim, conclui-se que o QFD em questão auxilia o aprimoramento das táticas, a seleção de equipamentos e a adoção de procedimentos concebidos para minimizar a ocorrência de danos colaterais, de modo a proporcionar maior qualidade ao combate.

O desenvolvimento e a implantação de novos produtos em escala industrial têm desafiado pesquisadores na busca de um modelo de processo que efetivamente acelere o processo de tomada de decisão, promova o gerenciamento efetivo dos recursos e atinja o sucesso da inovação. Este processo deve estabelecer parâmetros, que definam clara e objetivamente o nível de maturidade e conhecimento em cada fase do projeto, suportando os tomadores de decisão e o gerenciamento do projeto. O presente trabalho parte do conhecimento acumulado em modelos existentes assim como de fatores de sucesso coletados a partir de pesquisas e propõem um método para construção de processos para desenvolvimento de novos produtos. Apresenta, também, um conceito genérico no qual está explicitado o conjunto de interfaces de processos e subprocessos que servem como bloco de construção dentro do método.

A literatura sobre métodos de projeto enfatiza aqueles de inovação tecnológica, entretanto grande parte de projetos realizados é direcionada para melhorias de produtos já existentes. Tais projetos não possuem, de modo metodológico, etapas para verificação das soluções disponíveis (tanto antigas como novas) que efetivamente orientam a soluções mais elaboradas e um leque de alternativas diferenciadas. Esta dissertação propõe uma abordagem metodológica própria, baseada na adaptação de modelos de desenvolvimento de projeto sugeridos por diferentes autores, em que o produto final requer mesclar soluções do passado e tendências atuais, buscando fundamentalmente uma solução baseada no conceito de projeto mecatrônico. Como um estudo de caso, o método foi aplicado no desenvolvimento de um equipamento conceito para ensaios reológicos, de maneira que este novo equipamento é aplicável nas principais etapas do processo produtivo de polímeros, não requerendo equipamentos dedicados para a realização destes ensaios. Um equipamento capaz de realizar ensaios de fases diferentes é interessante, pois o processo de fabricação da borracha é complexo e requer muitas etapas que tipicamente inclui a mistura, a moldagem e cura. A realização de ensaios em diversas etapas do processo de fabricação da borracha é necessário para controle e melhora da qualidade do produto final. Embora o método proposto tenha sido aplicado a um equipamento específico, é genérico e abrangente suficiente para ser aplicado no desenvolvimento de produtos mecatrônicos.

Atualmente o desenvolvimento de produto deve ser totalmente orientado ao mercado para aumentar o desejo de consumi-lo e conseqüentemente o seu valor. Isto não é diferente para o caso de aeronaves. Uma maneira de aumentar o interesse do mercado por uma aeronave é desenvolvê-la minimizando o seu custo de ciclo-de-vida (CCV). Uma aeronave que apresenta um reduzido custo de ciclo-de-vida é mais economicamente eficiente. Neste trabalho, uma introdução ao custo do ciclo-de-vida é apresentada e o conceito de desenvolvimento Design For é aplicado visando a minimização do custo do ciclo-de-vida (CCV) de aeronaves durante as fases conceitual e preliminar do desenvolvimento. A técnica de diagrama de redes para modelar as relações entre as variáveis significativas e os custos (ou direcionadores de custo) que compõem o CCV é utilizada. A engenharia simultânea também é introduzida pois esta abordagem de desenvolvimento depende, para ser realizada, de um alto grau de integração entre os times de engenharia. Por fim, a importância de uma ferramenta computacional para operacionalizar o modelo de desenvolvimento implementado em diagrama de redes é evidenciada e um exemplo de aplicação computacional, baseado num modelo de custo de ciclo-de-vida é apresentado.

Fabricantes de produtos de tecnologia aeronáutica requerem diversas atividades para o desenvolvimento da maturidade de uma aeronave. Dada uma aeronave em novo desenvolvimento, o presente trabalho elabora um processo de avaliação de componentes e equipamentos que os qualifica para os ensaios de maturidade. A fundamentação teórica associada, o cenário de aplicações e as normas vigentes são descritas com o objetivo de fundamentar o processo de avaliação elaborado por meio de requisitos para aplicação dos ensaios de maturidade. Processos similares de escolha de componentes elegíveis a ensaios acelerados são realizados no mercado aeroespacial, porém não são divulgados, por representar em vantagem competitiva para as empresas. Como critérios de seleção dos componentes e equipamentos, são analisados: características do componente, condição ambiental de operação a ser encontrada na aeronave e dados comparativos quando o componente já opera em outra plataforma aeronáutica. Esses critérios utilizados são evidenciados na sistematização de uma prática que é atualmente aplicada na indústria aeronáutica e foi desenvolvida pelo autor desta dissertação. Essa prática é exemplificada em um estudo de caso elaborado para aferir o processo de avaliação por meio de uma ferramenta computacional. As vantagens da implementação do método são descritas no trabalho, assim como sugestões para futuros trabalhos.

A definição de excelência em gestão de projetos deve ir muito além de uma experiência de sucesso. As organizações de reconhecida excelência em gestão de projetos criam um ambiente no qual existe um fluxo contínuo de projetos gerenciados com sucesso. Conforme menciona Kerzner (2006), para atingir a excelência em gestão de projetos o desafio está na forma de implementação das técnicas de gestão presentes nas referências há mais de trinta anos. Neste contexto, a abordagem Lean, baseada na metodologia aplicada pela Toyota, se destaca como uma abordagem capaz de colocar em prática eficazmente conceitos há tempo existentes de gestão de projetos. Assim, este trabalho possui três objetivos principais: primeiro, identificar e avaliar as principais dificuldades de aumentar a eficiência do Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP), identificadas como oportunidades de melhoria; segundo, identificar na abordagem Lean três ferramentas de auxilio a gestão deste processo; e terceiro, avaliar a relação de impacto das ferramentas nas oportunidades de melhoria analisando a eficácia das ferramentas em prover a melhoria da eficiência do PDP. O método proposto para a realização destas avaliações tem por base entrevistas semi-estruturadas realizadas com onze profissionais experientes em PDP, representantes de quatro diferentes empresas com atuação na indústria aeronáutica e aeroespacial. As entrevistas foram estruturadas em duas etapas, a primeira o sujeito de pesquisa realizava a avaliação do impacto das oportunidades de melhoria na eficiência do PDP, com base numa escala de importância, e na segunda etapa o sujeito de pesquisa realizava a avaliação da relação de impacto de cada ferramenta identificada nas oportunidades de melhoria, utilizando uma matriz de comparação. Os resultados mostraram que as principais oportunidades de melhoria no PDP estão relacionadas a dificuldades de comunicação e gestão das atividades. O conjunto de ferramentas avaliadas demonstrou ser eficaz afetando de forma moderada a forte a maioria das causas da ineficiência do PDP.