A importância da inovação na

escolha de Materiais em um componente automotivo

Mauro de Souza Paraíso

06 de junho de 2011

Slide 2

Qual o impacto da escolha de novos materiais?

• Desempenho

•Demandas dos clientes.

•Atendimento à legislação

•Redução de custo - resultado do negócio

Slide 3

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?

Slide 4

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

Slide 5

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

Slide 7

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

Slide 8

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

Slide 9

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

Slide 10

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.

Slide 11

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.

Slide 12

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

Slide 13

•Ligas de efeito memória - 1988

13

Slide 1414

Cerâmica em motores - 1982

Slide 1515

• Material compósito para molas da suspensão. – 1990

• - Plástico reforçado com fibras de carbono

Slide 1616

• Precipitados com 500 a 50 nm no aço - 1960.

Slide 1717

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;

-