FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA

Comissão de Pós-Graduação

EMENTAS – Disciplinas de Tópicos e Seminários

Programa de Engenharia Mecânica

2º semestre de 2016

IM325 V - Tópicos de Engenharia de Materiais: Materiais avançados e dispositivos fotônicos: fundamentos e aplicações em engenharia Docentes: Prof. Carlos Kenichi Suzuki e Prof. Eric Fujiwara Ementa: Nas últimas décadas, a fotônica tem causado forte impacto na maioria das áreas de nossas vidas, tal como, internet e novos produtos voltados para melhor conectividade, criando novos processos e serviços de TI, novas abordagens de tratamento médico, reabilitação e métodos cirúrgicos menos-invasivos, na redução radical do consumo global de energia, maior eficiência dos dispositivos fotovoltaicos, sensores e microprocessadores inteligentes, e na própria existência e aprimoramento dos “smartphones”. Conceitos sobre materiais avançados, materiais nanoestruturados, materiais fotônicos, materiais piezoelétricos, grau eletrônico, grau solar, grau fibra óptica, e sílica vítrea. Estrutura e propriedades dos materiais. Fundamentos dos dispositivos fotônicos: lasers, fibras ópticas, LED, célula solar, fotodetectores e fibras ópticas. Aplicações multidisciplinares da fotônica, p.ex., na transmissão e processamento de informação, em medicina, biofotônica, agricultura, robótica, metrologia, sensoriamento, processamento a laser, monitoramento ambiental, entre outros. Bibliografia:

• Callister W.D., Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução, LTC, 2002, 589p.

• Nalwa, H.S., Nanostructured materiais and nanotechnology, Academic Press, 2002.

• Cullity, D.B. and Stock, S.R., Elements of X-ray diffraction, Addison Wesley, 2001.

• Agrawal G. P. Fiber-optic Communication Systems. New York: John Willey & Sons,

• 2002.

• Saleh, B.E.A. and Teich, M.C., Fundamentals of Photonics, Wiley, 2007 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

IM328 T - Seminários em Materiais e Processos: Ferros fundidos: estrutura e propriedades Docente: Prof. Paulo Roberto Mei Ementa: Ferros fundidos; Produção, propriedades e aplicações. Bibliografia: Artigos científicos específicos para cada seminário. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

IM334 J - Tópicos em Caracterização de Materiais: Técnicas de microscopia eletrônica de varredura para ciência dos materiais Docente: Prof. Johnnatan Rodríguez Fernandez Ementa: Objetivo: Proporcionar ao participante conhecimento fundamental e prático de microscopia eletrônica de varredura e algumas técnicas conexas amplamente utilizadas no estudo de materiais. Conteúdo: O curso trata os aspectos fundamentais e práticos de Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e algumas das mais importantes técnicas conexas de caracterização de materiais, como espectroscopia raios-X (XEDS, XWDS), difração de elétrons retroespalhados (EBSD) e feixe focado de íons (FIB). Serão apresentados e discutidos os seguintes itens: Fenômenos físicos envolvidos; configuração e funcionamento dos equipamentos; técnicas específicas associadas a SEM e sua aplicação no estudo e caracterização de materiais; preparação de amostras; experimentos in-situ associados a SEM. Bibliografia:

• T.G. Rochow, P.A. Tucker, Introduction to microscopy by means of light, electrons, x-rays, or acoustics, Plenum Press, New York, 1994.

• L. Remier, Scanning Electron Microscopy, Springer-Verlag, Berlin, 1985.

• J.I. Goldstein et al., Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis, 3rd edition, Plenum Publishing Corporation, 2007.

• A.J. Schwartz et al., Electron Backscatter Diffraction in Materials Science, 2nd ed., Kluwer Academics/Plenum Press, New York, 2009.

• V. Randle, O. Engler, Texture Analysis, Macrotexture, Microtexture & Orientation Mapping, CRC Presss, 2000.

• L.A. Giannuzzi, F.A. Stevie, Introduction to Focused Ion Beams: Instrumentation, Theory, Techniques and Practice, Springer, New York, 2005. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IM 410 R - Tópicos da Usinagem dos Metais: Fresamento, fluidos de corte e retificação Docente: Prof. Amauri Hassui e Prof. Anselmo Eduardo Diniz Ementa:

• Retificação;

• Fluidos de Corte;

• Fresamento;

• Usinagem em Altas Velocidades (High Speed Machining). Bibliografia:

• Tecnologia da Usinagem dos Materiais – editora Artliber;

• Apostilas a serem distribuídas pelos docentes;

• Artigos científicos sobre o tema. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

IM420 R - Tópicos em Controle de Sistemas Mecânicos: Robótica móvel Docente: Prof. Ely Carneiro de Paiva Ementa:

• Introdução à Robótica Móvel

• Sensores e Atuadores em robótica móvel.

• Arquiteturas de controle: deliberativa, reativa e híbrida.

• Modelagem cinemática de robôs móveis terrestres com locomoção por rodas.

• Percepção.

• Mapeamento e localização em robótica móvel.

• Mapeamento e localização simultâneos (SLAM).

• Planejamento de trajetória e navegação.

• Filtros de Kalman para localização de robôs móveis. Estimadores Bayesianos.

• Filtros de Kalman especiais. Filtro de Kalman estendido (EKF); filtro de Kalman Unscented (UKF); Filtro de partículas ou Sequential Monte Carlo (SMC).

• Noções de fusão sensorial.

• Noções de Visão Robótica: Estimação e controle (servovisão).

• Dinâmica de robôs móveis.

• Noções de controle não linear para robótica móvel.

• Robótica móvel aérea. Bibliografia:

• “Robótica Móvel” – Organizadores: Roseli Aparecida Francelin Romero, Edson Prestes, Fernando Osório e Denis Fernando Wolf – LTC Editora, 2014.

• Cook, Gerald. Mobile Robots: navigation, control and remote sensing. Wiley-IEEE, 2011.

• Lewis, Frank L and Shuzhi Sam Ge. Autonomous Mobile Robots: sensing, control, decision making and applications. CRC Press 2006.

• Rajesh, Rajamani. Vehicle Dynamics and Control, Springer, 2012.

• J.-J. E. Slotine, Applied Nonlinear Control, Prentice Hall, 1991. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IM430 S - Tópicos em Dinâmica das Máquinas: Cinemática e Dinâmica de Mecanismos Docente: Prof. Gregory Bregion Daniel Ementa:

• Conceito de graus de liberdade;

• Cinemática de Mecanismos de 1 grau de liberdade;

• Cinemática de Mecanismos de múltiplos graus de liberdade;

• Dinâmica de Mecanismos de 1 grau de liberdade;

• Dinâmica de Mecanismos de múltiplos graus de liberdade;

• Análise das reações e forças internas;

• Introdução a Dinâmica de Multicorpos. Bibliografia:

• Samuel, D., Mechanics of Machines, JohnWiley & Sons Inc, 1988;

• Norton, R. L., Design of Machinery: An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines, Mcgraw-Hill, 2003;

• Nikravesh, P. E., Computer-aided Analysis of Mechanical Systems, Prentice Hall, 1987. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IM437 J - Tópicos em Mecânica Estrutural: Modelagem e otimização topológica de sistemas mecânicos Docente: Prof. Renato Pavanello

Ementa: Modelagem de sistemas mecânicos reticulados: pórticos e treliças. Modelagem de problemas de Elasticidade plana usando EF. Otimização topológica de sistemas contínuos: ESO e BESO. Maximização de Rigidez e Maximização de frequências naturais. Modelagem de estruturas em rotação. Otimização topológica de estruturas em rotação. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IM450 Q - Tópicos em Mecânica dos Fluidos: Introdução ao escoamento multifásico Docente: Prof. Marcelo Souza de Castro Ementa: Introdução e definições. Padrões de fluxo. Mapas de fluxo. Perda de carga em tubulações: modelos homogêneos e de fases separadas, modelos cinemáticos, correlações aplicadas a escoamento de óleo e gás. Transferência de calor e massa. Instrumentação e medidas. Bibliografia:

• Bergles et al, Two-phase flow and heat transfer in the power and process industries, caps. 1,2,3 (J.M. Delhaye), McGraw-Hill, 1981;

• Collier, J.G., Convective boiling and condensation, McGraw-Hill, 1981;

• Wallis, G.B., One-Dimensional Two-Phase Flow, McGraw-Hill, 1969;

• Brill, J., Multiphase flow in pipes (apostila);

• Govier & Aziz, The flow of complex mixtures in pipes;

• Shoham, O., Mechnistic modeling of Gas-Liquid two-phase flow in pipes, SPE, 2006. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IM458 L – Tópicos em Métodos Numéricos: Métodos numéricos para análise de estabilidade hidrodinâmica Docente: Prof. Elmer Matheus Gennaro Ementa: Apresentar um roteiro de desenvolvimento das metodologias teóricas e numéricas para a análise de estabilidade temporal e espacial, modal e não modal, linear e fracamente não-linear, desde escoamentos unidimensionais até tridimensionais. Além dos métodos mais clássicos (Orr-Sommerfeld) e de métodos relativamente mais recentes para a análise de escoamentos dependentes de duas direções espaciais (análise Bi-Global), outros métodos mais inovadores serão apresentados, como a análise linear de escoamentos tridimensionais

(Tri-Global), e as generalizações para escoamentos tridimensionais das equações de estabilidade parabolizadas (PSE-3D) e do método de escalas múltiplas ou WKB. Bibliografia:

• Drazin, P.G. (2002), Introduction to hydrodynamic stability, Cambridge University Press;

• Schmidt, P. J., Henningson, D. S. (2001), Stability and transition in shear flows, Springer;

• Artigos diversos do Annual Review of Fluid Mechanics, Journal of Fluid Mechanics, Physics of Fluids e Journal of Computational Physics. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IM492 T – Tópicos em Engenharia de Fabricação I: Gestão e sistemas modernos de manufatura Docente: Prof. Antonio Batocchio

Ementa:

• Contexto atual;

• Competitividade;

• Problemas em Áreas de Empresa;

• Estratégia de Produção;

• Estruturas Organizacionais;

• Sistemas de Manufatura: conceitos, histórico, problemas e desafios;

• Modelagem de Sistemas de Manufatura;

• Sistemas de Gestão: Sistemas de Administração da Produção; - JIT - Just In Time - MRPII – Manufacturing Resources Planning - ERP – Enterprise Resources Planning - TOC – Teoria das Restrições

• Sales and Operation Planning (S&OP);

• Manufatura Celular: conceitos e projeto;

• Overview da Manufatura Enxuta;

• Organização e Empresa Virtual;

• Empresa 4.0;

• Considerações sobre Activity Based Costing;

• Métodos de Análise de Investimentos: Retorno sobre o Investimento, Período Payback, Taxa Interna de Retorno (TIR) e Valor Presente Líquido (VLP).

Sistema de Avaliação

• Prova (P): a definir

• Projeto e Seminário (PS) data: a definir

• Média Final (Mf): Mf= 0,6 x P + 0,4 x PS onde Mf =A ou B ou C ou D Sistemática do curso

• Aulas expositivas

• Temas para discussão

• Resolução de exercícios

• Projeto e Seminários dos alunos

• Palestras

Bibliografia:

• Davis, M.M., Aquilano, N.J. e Chase, R.B. – Fundamentos da Administração da Produção. Bookman Editora, 1999.

• Slack, N. et al. - Administração da Produção. Editora Atlas Ltda, 1997.

• Burbidge, J.L - Planejamento e Controle da Produção. Editora Atlas Ltda, 1988.

• Monks, J.G. - Administração da Produção. McGraw-Hill, 1987.

• Corrêa, H.L. e Gianesi, I.G.N. - Just in Time, MRP II e OPT. Editora Atlas Ltda, 1993.

• Narasimhan, S.L. et al. - Production Planning and Inventory Control. Prentice Hall, USA, 1995.

• Monden, Y. - Sistema Toyota de Produção. IMAN, 1984.

• Buffa, E.S. e Miller, J.G. - Production Inventory Systems: planning and control. Richard D. Irwin Inc., USA, 1979.

• Schonberger, R.J. - Japanese Manufacturing Techniques. The Free Press, USA, 1982.

• Imai, M. - Kaizen: the key to Japan’s competitive success. Random House Business Division, USA, 1986.

• Correa, H.L.; Gianesi, I.G.N. e Caon, M. – Planejamento, Programação e Controle da Produção: MRPII/ERP conceitos, uso e implantação. Editora Atlas, 1997.

• Batocchio, A. - Um modelo de índice de automação relacionadao à flexibilidade e à produtividade dos sistemas de manufatura. Tese de Doutorado, FEM/UNICAMP, 1991.

• Teicholz, E. e Orr, J.N. - Computer-Integrated Manufacturing Handbook. MacGraw-Hill Book Company, 1987.

• Womack, J.P. e Jones, D.T. – A mentalidade enxuta nas empresas: Elimina o desperdício e cria riqueza. Editora Campus, 427p., RJ, 1998.

• Black, J. T.- The design of the Factory with a Future, McGraw Hill, Inc., New York, 1991.

• Kidd, P.T. – Agile Manufacturing: forging new frontiers. Addison-Wesley, 388p., 1995.

• Goldman, S.L.; Nagel, R.N. e Preiss, K. – Agile Competitors and Virtual Organizations: Strategies for enriching the customer. Van Nostrand Reinhold, New York, USA, 1995.

• Fioroni, M.M. – Estudo e Análise Comparativa de Algumas Características de Arquitetura entre os Sistemas Holônicos de Manufatura e a Manufatura Ágil. Dissertação de Mestrado, FEM/UNICAMP, 2000.

• Lima, F,C.R. - Avaliação de Custos da Cadeia Logística (Supply Chain) de Empresas Virtuais. Dissertação de Mestrado, FEM/UNICAMP, 2002.

• Soto Rojas, E.P. - Uma Contribuição na Gestão da Informação e do Conhecimento da Empresa Virtual. Dissertação de Mestrado, FEM/UNICAMP, 2010.

• Soto Rojas, E.P. – Elementos de Suporte à Elaboração de Modelos de Negócios para Rede de Empresas. Tese de Doutorado, FEM/UNICAMP, 2014.

• Gitman, L. J. – Princípios de Administração Financeira. Editora Harbra, 7a Edição, São Paulo, 1997.

• Ross, S.A., Westerfield, R.W. e Jaffe, J.F. – Administração Financeira, 2a edição. Editora Atlas, São Paulo, 2002.

• Brigham, E.F. e Houston, J.F. – Fundamentos da Moderna Administração Financeira, 4a edição, Editora Campus, Rio de Janeiro, 1999.

• Palmatier, G.E. e Crum, C. – Enterprise Sales and Operations Planning: syncronizing demand, supply and resources for peak performance. J. Ross Publishing e APICS, Boca Raton, Florida, USA, 2003.

• Roland Berger - INDUSTRY 4.0 - The new industrial revolution: How Europe will succeed, March/2014.

• Forschungsunion - Securing the future of German manufacturing industry: Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0, Final report of the Industrie 4.0 Working Group. ACATECH - National Academy of Science amd Engineering, April 2013. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IM540 Q - Tópicos em Engenharia de Produção: Competitividade das organizações: condições estruturais e tecnológicas Docente: Prof. Oswaldo Luiz Agostinho Ementa:

• Influências externas que influenciam as organizações: Mercado, Desenvolvimento Científico e Tecnológico e Sociedade.

• Definição e medida de Competitividade.

• Competitividade externa – fatores geográficos e de atividade econômica; principais modelos e características; indices qualitativos de medida da competitividade externa.

• Competitividade interna – definição e características; indices quantitativos de medida da competitividade interna.

• Atributos de Competitividade: Inovação, Capacidade de Resposta e Agilidade das organizações como atributos de competitividade.

• Metodologias e Tecnologias que operacionalizam as características organizacionais de competitividade.

• Medidas e índices de competitividade, produtividade como medida da competitividade.

• Modelo relacional de competitividade para determinação de metodologias e tecnologias e seus desdobramentos . Definição de estratégia tecnológica.

• Competitividade como função do tempo; principais variáveis e modelos. Bibliografia:

• Agostinho, O.L. – Sistemas de Negócio – volumes 1 e 2 Apostila – 2007

• Khalil, Tarek - Management of Technology – Mc Graw Hill Higher Education – 2002.

• European Institute for Technology and Innovation Management – Bringing Technology and Innovation to the Boardroom – Palgrave Macmillan – 2004. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IM540 X - Tópicos em Engenharia de Produção: Gestão do ciclo de vida do produto Docente: Prof. Robert Eduardo Cooper Ordoñez Ementa: Definição de gestão do ciclo de vida do produto. O que é o Processo de Desenvolvimento de Produtos e sua importância. Tipos de projetos de desenvolvimento de produtos. Fatores gerenciais que afetam o PDP. Interação do modelo PDP com o processo de fabricação. Processos de apoio da gestão do PDP. O Modelo, suas alternativas de aplicação e sua relação com outras abordagens para gestão do PDP.

Bibliografia:

• AMARAL, D. C. [et al.] Gestão de Desenvolvimento de Produtos – Uma Referência para a Melhoria do Processo. Ed. Saraiva, 2006.

• FERREIRA, C. Projeto do Produto. Ed. Campus, 2009.

• GRIEVES, M. Product Lifecycle Management: Driving the next generation of lean thinking, 1 ed. New York: McGraw-Hill, 2006. 319 p.

• MACHADO, M.C.; Toledo, N. N. Gestão do Processo de Desenvolvimento de Produtos: Uma Abordagem Baseada na Criação de Valor. Ed. Atlas, 2008. 152 p.

• MISRA, K. B. Handbook of Performability Engineering. Ed. Springer, 2008. 1314 p.

• SLACK, N. Administração da Produção. Ed. Atlas, 2002.

• STARK, J. Product Lifecycle Management: 21st century paradigm for product realization. p.441. London: Springer, 2006. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------