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A importância da inovação na
escolha de Materiais em um componente automotivo
Mauro de Souza Paraíso
06 de junho de 2011
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Qual o impacto da escolha de novos materiais?
• Desempenho
•Demandas dos clientes.
•Atendimento à legislação
•Redução de custo - resultado do negócio
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Modificação da construção da peça
Modificação do material
Mod. do modo de fornecimento
Redução do emprego de material
Mod. do processo de fabricação
Redução do tempo de fabricação
44
35
11
4
2
4
Participação de cada atividade no resultado final da redução de custos em um veículo utilitário –Pavel Hora 1994
Redução de custo - a mola propulsora para a inovação.Onde podemos reduzir custos?
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anos
Modificação da construção da peça
Modificação do material
Mod. do modo de fornecimento
Redução do emprego de material
Mod. do processo de fabricação
Redução do tempo de fabricação
desde até
Tempo para modificação
31 2 4 5
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Vida de uma peça/agregado0 1
Tempo (anos)-6 -5 -4 -3 -2 -1 2
Análise demercado
Projeto
Confecção de peças Testes
Aprovação
Aquisição de meios de produção
Catálogo de exigências
Liberação de desenhos
Peça/agregado para testes
Liberação de agregado/ peça
Início de produção Resultado
Slide 6
70
105
40
13
510
25
2
20
100
%
80
60
40
20
0
Desenvolvimento Construção
Aquisição Planejamento e
Controle
Fabricação Administração e Vendas
Custo
s
Responsabilidade pelos custos
De onde vem os custos
Responsabilidade e origem de custos nas diferentes áreas de uma empresa
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Fatores que determinam custos de fabricação e como são influenciados pela escolha do material
Na fabricação de peças se ocasionam
custos por:
Critérios relevantes para os custos Como a escolha técnica do material influência
Manuseio Tamanho Peso e Massa Propriedades do material
Dimensionamento
Transformação
Forma Simetria
Furos
Entalhes
Ranhuras
Raios
1. Com a escolha do material o método da
transformação é definido
2. Usinabilidade (resistência e limite de escoamento)
3. Transformabilidade (deformação na fratura, limite
de escoamento)
Superfície
Propriedades da
superfície
Rugosidade
Dureza
Coef. De atrito
Proteção superficial
1. Com a escolha do material e método da
transformação também a qualidade superficial é
definida.
2. Usinabilidade do material
3. Temperabilidade do material
4. Escolha da camadas protetoras
Tolerância
Precisão dimensional 1. Método da transformação determina também as
tolerâncias atingíveis
2. Usinabilidade
3. Tratamento térmico- distorção
Qualidade do material
(preço por quilo)
Temperatura
Meio
Propriedades de resistência
Reações químicas
A relação das propriedades com a temperatura e as
reações químicas demarcam mais um limite que só
pode ser alterado pela concepção técnica do material
Garantia da Qualidade Grau de severidade
dos testes
Tam. da amostra aleatória
Sensibilidade do controle
Segurança na fabricação
Cada material possui riscos específicos para
durabilidade que deverão ser eliminados pelo sistema
de garantia da qualidade
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Chances e obstáculos para a aplicação de materiais alternativos
Conceito tradicional
do material
Novo conceito de
material
Rendimento/
Relação de preço
Estado de conhecimento
do construtor
Estado de conhecimento de um grupo de projeto
Vantagem
Déficit de conhecimento do grupo de projetos frente ao construtor numa nova concepção e material
Déficit de conhecimento do
construtor
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Volume de conhecimento necessário para otimização ideal
Escolar geral
Conhecimento
básico
Técnico escolar
Técnico prático
Específicos especiais
Química
Técnica d
e mate
riais
Res
ist.
do
s m
ate
ria
is
Física
Estática
Design
Dinâmica
Mat
emát
ica
esta
tístic
a
Té
cn
ica
de
forja
ria
Tecnologia
Técnica de
fundição
Técnica de medição
O círculo externo caracteriza o volume de conhecimento necessário para atingir a solução otimizada de uma peça metálica
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Potencial de otimização de um engenheiro de projetos eficiente
Design
Escolar geral
Conhecimento
básico
Técnico escolar
Técnico prático
Específicos especiais
Química
Técnica d
e mate
riais
Resis
t. d
os m
ate
ria
is
Física
Estática Dinâmica
Mat
emát
ica
esta
tístic
a
Téc
nic
a d
e fo
rjaria
Tecnologia
Técnica de fundição
Técnica de medição
Conhecimento médio
Conhecimento médio
O círculo externo caracteriza o volume de conhecimento necessário para
atingir a solução otimizada de uma peça metálica.
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Potencial de otimização de um grupo de projeto de construção- Técnica de materiais e Tecnologia
Escolar geral
Conhecimento
básico
Técnico escolar
Técnico prático
Específicos especiais
Química
Técnica d
e mate
riais
Resis
t. d
os m
ate
riais
Física
Estática
Design
Dinâmica
Mat
emát
ica
esta
tístic
a
Técn
ica d
e fo
rjaria
Tecnologia
Técnica de
fundição
Técnica de medição
Construtor/ Projetista
Engenheiro de materiais
Tecnólogo
O círculo externo caracteriza o
volume de conhecimento
necessário para atingir a
solução otimizada de uma peça
metálica.
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Volume de conhecimento hoje e no futuro
Conhecimentos específicos especiais
Conhecimento escolar geral
Conhecimento técnico prático
Conhecimento técnico escolar
Conhecimento básico
O círculo exterior representa o volume de conhecimento necessário para atingir a solução otimizada de uma peça metálica.
Hoje Futuro
Áreas
técnic
as Áreas técnicas
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• Material compósito para molas da suspensão. – 1990
• - Plástico reforçado com fibras de carbono
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Conclusão
- Segurança, qualidade e compatibilidade ambiental vem antes do custo.
- Inovar em materiais é importante para o resultado do negócio;
- Inovar é um risco;
- O risco é menor quanto maior o nível de conhecimento;
- Nem todas idéias dão certo;
- Quando dão certo o impacto é enorme;
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