PROJETO INTEGRADO

PROF.: KAIO DUTRA

AULA 1 – INTRODUÇÃO AO PROJETO MECÂNICO

Projeto◦Projetar consiste tanto em formular um plano para a satisfaçãode uma necessidade específica quanto em solucionar umproblema.

◦Se tal plano resultar na criação de algo tendo uma realidadefísica, então o produto deverá ser funcional, seguro, confiável,competitivo, utilizável, manufaturável e mercável. Esses termossão definidos da seguinte forma:

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Projeto◦Esses termos são definidos da seguinte forma:◦ Funcional: O produto deve apresentar um desempenho que atenda às

necessidades e expectativas do consumidor.

◦ Seguro: O produto não deve oferecer perigo ao usuário, a circunstantes ou apropriedades vizinhas. Perigos que não podem ser "evitados por projeto"devem se valer de anteparos (envoltórios protetores); se isso não for possível,informações apropriadas ou avisos devem ser fornecidos.

◦ Confiável: Confiabilidade é a probabilidade condicional, a um determinadonível de confiança, de que o produto irá desempenhar sua função propostasatisfatoriamente, ou sem falhar a uma determinada idade.

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Projeto◦Esses termos são definidos da seguinte forma:◦ Competitivo: O produto deve ser um forte competidor em seu mercado.◦Utilizável: O produto deve ser "amigável ao usuário", acomodando-se a

especificações como tamanho, resistência, postura, alcance, força,potência e controle humanos.

◦Manufaturável: O produto deve ser reduzido a um número "mínimo" decomponentes, adequados à produção em massa, com dimensões,distorção e resistência sob controle.

◦Mercável: O produto pode ser comprado, e serviços de assistênciatécnica devem estar disponíveis.

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Projeto◦É importante que o projetista comece sabendo como reconhecer uma

alternativa satisfatória e como distinguir entre duas alternativassatisfatórias, a fim de identificar a melhor. A partir desse fundamento,estratégias de otimização poderão ser elaboradas e selecionadas.

◦Logo, desdobram-se as seguintes tarefas:◦ Elaborar soluções alternativas;◦ Estabelecer métricas-chave de desempenho;◦ Mediante análise e teste, simular e predizer o desempenho de cada

alternativa, retendo as satisfatórias e descartando as insatisfatórias;◦ Escolher a melhor alternativa satisfatória descoberta como uma aproximação

ao ótimo;◦ Implementar o projeto.

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Projeto◦A caracterização de uma tarefa de projeto como um problema deprojeto pode introduzir a ideia de que, sendo um problema, deveter uma solução, o que nem sempre é verdade.

◦É possível que algumas situações simplesmente tenham de sertoleradas. A fim de compensar a ausência de soluções, alguma(s)restrição(ões) pode(m) ter de ser negociada(s) para queresoluções possam ser admitidas.

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Projeto◦Projetar é um processo inovador e altamente iterativo. E tambémum processo de tomada de decisão. Decisões, algumas vezes,têm de ser tomadas com base em muito pouca informação,ocasionalmente com a quantidade certa de informação, oumesmo com uma fartura de informações parcialmentecontraditórias.

◦Decisões são algumas vezes tomadas por tentativas, reservando-se o direito de ajustá-las toda vez que mais informações setornarem conhecidas.

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Projeto◦Os recursos pessoais de criatividade, habilidade de comunicaçãoe capacidade de solução de problemas que compõem oinstrumental de um projetista estão entrelaçados com oconhecimento de tecnologia e princípios fundamentais.◦As ferramentas de engenharia (matemática, estatística,computação, desenho e linguagem) são combinadas paraproduzir um plano que, quando levado a cabo, resulta em umproduto funcional, seguro, confiável, competitivo, utilizável,manufaturável e mercável, independentemente de quem oconstrua ou de quem o utilize.

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Projeto de Engenharia Mecânica◦Os engenheiros mecânicos estão associados à produção e aoprocessamento de energia, bem como ao fornecimento dosmeios de produção, das ferramentas de transporte e das técnicasde automação.

◦Entre suas bases disciplinares encontram-se a mecânica dossólidos e fluidos, o transporte de massa e de torque, além dosprocessos de manufatura e das teorias elétrica e de informação.

◦O projeto de engenharia mecânica envolve todas as disciplinasda Engenharia Mecânica.

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Projeto de Engenharia Mecânica◦Os termos adjetivos que sucedem o vocábulo projeto sãomeramente um auxiliar descritivo do produto para o processo decomunicação.◦Há termos como:◦ Projeto de máquinas;◦ Projeto de elementos de máquinas;◦ Projeto de sistemas;◦ Projeto de potência de fluidos.

◦Todos são, de alguma forma, exemplos mais focados do projetode engenharia mecânica.

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Projeto de Engenharia Mecânica◦Confea – Conselho Federal de Engenharia e Arquitetura◦RESOLUÇÃO Nº 218, DE 29 JUN 1973◦Art. 12 - Compete ao ENGENHEIRO MECÂNICO ou ao ENGENHEIRO

MECÂNICO E DE AUTOMÓVEIS ou ao ENGENHEIRO MECÂNICO E DEARMAMENTO ou ao ENGENHEIRO DE AUTOMÓVEIS ou aoENGENHEIRO INDUSTRIAL MODALIDADE MECâNICA:◦ I - O desempenho das atividades 01 a 18 do artigo 1º desta Resolução,

referentes a processos mecânicos, máquinas em geral; instalações industriais emecânicas; equipamentos mecânicos e eletromecânicos; veículosautomotores; sistemas de produção de transmissão e de utilização do calor;sistemas de refrigeração e de ar condicionado; seus serviços afins e correlatos.

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Projeto de Engenharia Mecânica◦Art. 1º - Para efeito de fiscalização do exercício profissional

correspondente às diferentes modalidades da Engenharia, Arquitetura eAgronomia em nível superior e em nível médio, ficam designadas asseguintes atividades:◦ Atividade 01 - Supervisão, coordenação e orientação técnica;

◦ Atividade 02 - Estudo, planejamento, projeto e especificação;

◦ Atividade 03 - Estudo de viabilidade técnico-econômica;

◦ Atividade 04 - Assistência, assessoria e consultoria;

◦ Atividade 05 - Direção de obra e serviço técnico;

◦ Atividade 06 - Vistoria, perícia, avaliação, arbitramento, laudo e parecer técnico;

◦ Atividade 07 - Desempenho de cargo e função técnica;

◦ Atividade 08 - Ensino, pesquisa, análise, experimentação, ensaio e divulgação técnica; extensão;

◦ Atividade 09 - Elaboração de orçamento;

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Projeto de Engenharia Mecânica◦Art. 1º - Para efeito de fiscalização do exercício profissional

correspondente às diferentes modalidades da Engenharia, Arquitetura eAgronomia em nível superior e em nível médio, ficam designadas asseguintes atividades:◦ Atividade 10 - Padronização, mensuração e controle de qualidade;

◦ Atividade 11 - Execução de obra e serviço técnico;

◦ Atividade 12 - Fiscalização de obra e serviço técnico;

◦ Atividade 13 - Produção técnica e especializada;

◦ Atividade 14 - Condução de trabalho técnico;

◦ Atividade 15 - Condução de equipe de instalação, montagem, operação, reparo ou manutenção;

◦ Atividade 16 - Execução de instalação, montagem e reparo;

◦ Atividade 17 - Operação e manutenção de equipamento e instalação;

◦ Atividade 18 - Execução de desenho técnico.

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Tomada Racional de Decisão◦Os projetistas têm de tomar decisões - poucas ou muitas, algumas a priori,

outras em comum acordo. A tomada racional de decisão é um processosistemático de projeto que envolve os seguintes elementos-chave:

◦Adequabilidade, Factibilidade, Aceitabilidade:◦ Uma ação contemplada é adequada se sua adoção de fato atingir o propósito

intencionado.

◦ Uma ação contemplada é factível se puder ser desenvolvida com conhecimento,pessoal, dinheiro e material disponível, ou se puder ser feita em tempo hábil.

◦ Uma ação contemplada é aceitável se os resultados prováveis equivalerem ao valordos custos calculados.

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Tomada Racional de Decisão◦Alternativa Satisfatória:◦ Se uma ação contemplada é adequada, factível e aceitável, ela se torna uma

alternativa satisfatória e é posta de lado, para ser comparada com outras alternativassatisfatórias. Se pudermos comparar duas alternativas satisfatórias e escolher amelhor, uma estratégia de otimização poderá ser criada ou selecionada a fim de lidarcom uma grande quantidade de alternativas satisfatórias.

◦ Conjunto de Especificações:◦ Um conjunto de especificações são os desenhos, textos, lista de materiais e

instruções que constituem o memorando de decisões em uma forma que permite aofabricante ou ao usuário concretizar a função de forma segura, confiável, competitivae útil, tendo o produto sido fabricado e reparado de acordo com a satisfação dousuário.

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Tomada Racional de Decisão◦Alternativa Satisfatória:◦ Se uma ação contemplada é adequada, factível e aceitável, ela se torna uma

alternativa satisfatória e é posta de lado, para ser comparada com outras alternativassatisfatórias. Se pudermos comparar duas alternativas satisfatórias e escolher amelhor, uma estratégia de otimização poderá ser criada ou selecionada a fim de lidarcom uma grande quantidade de alternativas satisfatórias.

◦ Conjunto de Especificações:◦ Um conjunto de especificações são os desenhos, textos, lista de materiais e

instruções que constituem o memorando de decisões em uma forma que permite aofabricante ou ao usuário concretizar a função de forma segura, confiável, competitivae útil, tendo o produto sido fabricado e reparado de acordo com a satisfação dousuário.

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Tomada Racional de Decisão◦ Conjunto de Decisões:◦ Um conjunto de decisões constitui uma lista de decisões requerida para estabelecer o

conjunto de especificações. O conjunto de decisões é expresso em termos dos parâmetros depensamento do projetista e facilmente enfoca a função, a segurança, a confiabilidade e assimpor diante. Por exemplo, o conjunto de especificações para uma mola de espiras helicoidaispara serviço estático pode ser assim disposto:◦ Material e condição;◦ Tratamento de extremidade;◦ Diâmetro interno e externo da espira e tolerância;◦ Número total de voltas e tolerância;◦ Comprimento livre e tolerância;◦ Tamanho do fio e tolerância.

◦ Compor um conjunto de decisões que seja apropriadamente revelador e útil constitui umahabilidade desenvolvida por meio de conhecimento e prática.

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Tomada Racional de Decisão◦Decisões a priori versus variáveis de Projeto:◦ As decisões a priori são premissas aditadas para iniciar o processos de elaboração da

ideia do projeto, estas decisões servem como base para encontrar as variáveis deprojeto que são resultados encontrados após estudos baseados nas premissasadotadas inicialmente.

◦Avaliação de Adequação (Habilidade 1):◦ Uma avaliação de adequação consiste nos passos mentais, empíricos e relativos à

modelagem matemática que o projetista toma para assegurar-se de que um conjuntode especificações dado é satisfatório (adequado, factível e aceitável). Refere-se aomodo como ele reconhece um conjunto satisfatório de especificações ou, de outraforma, um conjunto de decisões correspondente.

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Tomada Racional de Decisão◦ Figura de Mérito:◦ Tomando uma mola como exemplo, o projetista encontra diversos tamanhos de fio

que passam pela avaliação de adequação, ele então utiliza uma figura de mérito paraajudar a identificar o melhor deles. Uma destas figuras de mérito pode ser o peso ouo volume do material utilizado para formar uma mola o que implicaria em um índicede custo.

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Tomada Racional de Decisão

◦Habilidade de Síntese (Habilidade 2):◦ A capacidade de síntese envolve uma

estratégia de otimização, uma figura de méritoe a habilidade 1.

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Interação entre os Elementos do Processo de Projeto

◦ O processo completo de projeto, do inícioao fim, é frequentemente delineado comona Figura ao lado. Ele começa com oreconhecimento de uma necessidade e deuma decisão envolvendo fazer algo arespeito dela. Após muitas iterações, oprocesso termina com a apresentação dosplanos para satisfazer a tal necessidade.Dependendo da natureza da tarefa deprojeto, várias fases de projeto podem serrepetidas ao longo da vida do produto,desde sua concepção até seu término.

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Reconhecimento e Identificação◦ O reconhecimento da necessidade constitui um ato

altamente criativo, uma vez que a necessidadepode ser apenas um descontentamento vago, umsentimento de inquietação ou uma percepção deque algo não está certo.

◦ Muitas vezes ela não é evidente; seureconhecimento é em geral devido a umacircunstância particular adversa ou a um conjuntode circunstâncias aleatórias que aparecem quasesimultaneamente.

◦ Por exemplo, a necessidade de fazer algo a respeitode uma máquina de empacotar alimentos pode serindicada pelo nível de barulho, pela variação nopeso dos pacotes ou por ligeiras mas perceptíveisvariações na qualidade do pacote ou embrulho.

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Reconhecimento e Identificação◦ A definição do problema deve incluir todas as

especificações para o objeto que será projetado. Taisespecificações são as quantidades de entrada e saída,as características e dimensões do espaço que o objetodeve ocupar e todas as limitações porventuraexistentes.

◦ Os processos de manufatura disponíveis, juntamentecom os recursos de cada fábrica, constituem restriçõesà liberdade de um projetista e por isso são uma partedas especificações subentendidas.

◦ Muitos materiais e tamanhos são listados noscatálogos dos fornecedores, mas nem sempre estãodisponíveis com facilidade. Pois a economia deinventário requer que um fabricante armazene umaquantidade mínima de materiais e de tamanhos quepossuem maior aplicabilidade.

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Reconhecimento e Identificação◦ A definição do problema deve incluir todas as

especificações para o objeto que será projetado. Taisespecificações são as quantidades de entrada e saída,as características e dimensões do espaço que o objetodeve ocupar e todas as limitações porventuraexistentes.

◦ Os processos de manufatura disponíveis, juntamentecom os recursos de cada fábrica, constituem restriçõesà liberdade de um projetista e por isso são uma partedas especificações subentendidas.

◦ Muitos materiais e tamanhos são listados noscatálogos dos fornecedores, mas nem sempre estãodisponíveis com facilidade. Pois a economia deinventário requer que um fabricante armazene umaquantidade mínima de materiais e de tamanhos quepossuem maior aplicabilidade.

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Reconhecimento e Identificação◦ A síntese de um esquema conectando elementos

possíveis do sistema é às vezes denominadainvenção do conceito. Esse é o primeiro passo natarefa de síntese. A medida que o esquemaprogride, análises devem ser feitas para avaliar seo seu desempenho é satisfatório ou mesmomelhor e, se satisfatório, exatamente quão bemoperará.

◦ Esquemas de sistema que não sobrevivem àanálise são revistos, melhorados ou descartados.Aqueles com potencial são otimizados paradeterminar o melhor desempenho de que oesquema é capaz.

◦ Síntese, análise e otimização acham-se íntima eiterativamente relacionadas.

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Reconhecimento e Identificação◦A avaliação é uma fase importante do processo

completo de projeto. É a prova final de umprojeto bem-sucedido e normalmente envolveo ensaio de um protótipo em laboratório oucampo.

◦Aqui, desejamos descobrir se o projetorealmente satisfaz à(s) necessidade(s).

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Reconhecimento e Identificação◦ Comunicar o projeto a outras pessoas constitui o

passo final e vital de apresentação no processo deprojeto. Sem dúvida, muitos grandes projetos,invenções e trabalhos criativos já se perderampara a posteridade, simplesmente porque seuscriadores foram incapazes de ou não desejaramexplicar suas realizações a outros.

◦ A apresentação é um trabalho de venda. Oengenheiro, quando expõe uma nova solução àadministração, à gerência ou a pessoas dasupervisão, está tentando vender ou provar-lhesque sua solução é a melhor

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Considerações de Projeto◦ Comunicar o projeto a outras pessoas constitui o

passo final e vital de apresentação no processo deprojeto. Sem dúvida, muitos grandes projetos,invenções e trabalhos criativos já se perderampara a posteridade, simplesmente porque seuscriadores foram incapazes de ou não desejaramexplicar suas realizações a outros.

◦ A apresentação é um trabalho de venda. Oengenheiro, quando expõe uma nova solução àadministração, à gerência ou a pessoas dasupervisão, está tentando vender ou provar-lhesque sua solução é a melhor

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