Thematic data analysis

A Figura 59 apresenta a fase de otimização do projeto do produto. Além do desenvolvimento das funções secundárias, a otimização comporta atividades de análise que

visam o aumento da robustez e confiabilidade do produto, conforme CREVELING et al. (2003).

A entrada básica da fase de otimização é a “configuração_1” do projeto. Conforme discutido no item 5.3.1.7 essa configuração consiste no projeto da engenharia básica, mecânico, eletrônico e de software necessário à implementação das funções primárias.

As funções secundárias estão relacionadas com aspectos de suporte físico do produto, interfaces humano-máquina (IHM), sistema de alimentação elétrica e design/mecânica relacionada. Essas atividades devem ocorrer simultaneamente. Em determinadas situações os aspectos de design e IHM podem vir a ser tratados como funções primárias.

A interface humano-máquina pode abranger importantes elementos do projeto de

software de alto nível que são normalmente compostos de complexas interfaces gráficas

acessadas via computador. Quanto ao projeto de design e carenagem, as tarefas básicas são baseadas nas propostas de ULRICH e EPPINGER (1995).

Os equipamentos de suporte do produto podem ser de diversos tipos, tais como racks, mesas especiais etc., cuja função principal é fixar o produto em seu local de operação, tendo funções auxiliares voltadas à segurança, ao conforto de operação e uso etc. A Figura 60 mostra equipamentos do tipo rack e mesa. A terminologia “equipamentos de suporte” pode ser usada para designar partes do produto com função de teste. Isso é comum em sistemas mecatrônicos usados na áreas espacial. Nesses casos, o desenvolvimento desses equipamentos deve ser tratado como projeto à parte, com planejamento de recursos, WBS e cronograma próprios.

O sistema de alimentação é a parte do projeto eletrônico de um produto mecatrônico na qual estão consolidadas as decisões de projeto relativas ao aterramento do sistema, nível de ruído em operação, blindagem à radiação eletromagnética e capacidade de suporte a descargas eletrostáticas. A alimentação do equipamento deve ser dimensionada para as condições máximas de carga e considerar o uso de dispositivos de supressão de transientes e de materiais isolantes.

Figura 60 - Ilustrativo de equipamentos de suporte para produtos mecatrônicos: (a) rack de unidade de medição de circunferência; (b) mesa elevatória de retinógrafo digital.

As atividades realizadas na fase anterior e as acima discutidas permitem que sejam desenvolvidas soluções técnicas para todas as partes que compõem o produto mecatrônico. De posse dessas soluções, deve-se realizar análises que permitam refiná-las para evitar a incorrência de riscos de segurança, falhas não previstas e baixa robustez do produto. Essas análises devem ocorrer em paralelo podendo surgir demandas para a revisão das soluções desenvolvidas nas fases de otimização e de projeto técnico, o que implementa o loop de

A análise de falhas do produto quanto às normas técnicas a ele aplicáveis consiste na realização de uma análise de árvore de falhas (fault tree analysis – FTA) baseada nos riscos identificados nas normas técnicas, podendo também ser realizada através de formulário FMEA. A análise de confiabilidade do produto é realizada sobre os módulos eletrônicos e deve seguir diretrizes de normas militares, tais como MIL-HDBK-217F (1995).

As análises sinal/ruído do produto abrangem a identificação das influências de ruídos impostos por condições ambientais ou gerados internamente por soluções de projeto sobre os parâmetros críticos do produto. Essa análise implica em definir as propriedades físicas, químicas ou biológicas afetadas e tratá-las, o que depende da experiência técnica dos projetistas.

A análise por elementos finitos consiste, primeiramente, na definição das condições de carga, da flexibilidade necessária à estrutura do produto e de condições de vibração às quais ele está exposto. É elaborado um modelo em elementos finitos e são realizadas simulações que permitem refinar as especificações de materiais, geometria e processos construtivos.

Refinado o projeto através do ciclo projeto-análise-projeto, passa-se às atividades necessárias à elaboração do protótipo beta do produto. Deve-se projetar as tolerâncias do produto. As especificações das partes subcontratadas são refinadas com os resultados das análises e são repassadas aos parceiros de desenvolvimento. As partes e componentes são adquiridas, as peças são fabricadas e o protótipo beta é montado, integrado e testado. Os resultados de testes podem indicar a necessidade de mudanças de projeto. Realiza-se novo ciclo projeto-análise-projeto, nova aquisição, fabricação e montagem até que os resultados do protótipo beta sejam satisfatórios.

Os testes de protótipos de produtos mecatrônicos abrangem funcionalidades implementadas por software, mas é normativo que os softwares sejam testados separadamente

do restante do produto e que esses testes sejam registrados e transformados em relatório técnico.

Um protótipo beta que satisfaça à matriz de verificação indica a conclusão do loop de

projeto. Deve-se, então, detalhar a análise make-or-buy realizada anteriormente, assim como a

manufatura, a montagem e a documentação necessária à aquisição. Isso permite que o modelo de custos desenvolvido para o produto seja refinado através do detalhamento da lista de materiais (BOM). Em paralelo, deve-se realizar esforço de refinar a posição mercadológica do produto.

Os resultados conseguidos na fase de otimização são analisados quanto ao seu impacto nos prazos e orçamento do projeto e nas metas de vendas, volume e posicionamento do produto. Eles são usados para verificar quanto o produto projetado difere das diretrizes de portifólio e do conceito elaborado e quanto ele é atrativo em função de seu volume, custo e posicionamento.

As soluções técnicas são consolidadas em uma segunda configuração e o processo de otimização é documentado e registrado.