Projeto Conceitual de um cinto com air bag 1. Introdução

Cada vez mais o mercado tem imposto aos produtos especificações que vêm se

desenvolvendo e se atualizando de forma muito rápida. As empresas sabem que, para se

manter no mercado, são obrigadas a aprender, a analisar e atender a essas necessidades a

uma velocidade muitas vezes maior que o próprio surgimento delas (HUANG; MAK,

1998; SALGADO et al., 2009).

Dentre os processos de negócio fundamentais para o sucesso das empresas, está o

Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP). Sendo o PDP uma interface entre

empresa e mercado, é essencial que este processo seja estruturado, já que os diversos

fatores de desempenho de um produto (qualidade, custo, tempo de lançamento) são

conseqüências da forma como a organização gerencia seu PDP e quão consistente é o

mesmo. Melhorar um produto implica em oferecer novas características, tecnologias,

formas atrativas, melhorar a qualidade para o seu lançamento no mercado (GAUTAM;

SINGH, 2008).

De acordo com Rozenfeld et al (2006), o PDP pode ser dividido nas macrofases

de Pré-Desenvolvimento, Desenvolvimento e Pós-Desenvolvimento. Dentro da

macrofase de Desenvolvimento estão as fases de Projeto Informacional, Projeto

Conceitual, Projeto Detalhado, Preparação da Produção e Lançamento do Produto.

É na fase do Projeto Conceitual que ocorre a concepção do produto, tanto em

termos de modelagem funcional quanto em requisitos estéticos. O relatório de

especificações Meta, que é elaborado na última atividade do Projeto Informacional, atua

como diretriz do Projeto Conceitual servindo como parâmetro para a tomada de decisão.

A concepção do produto, elaborada a partir das especificações descritas no Projeto

Informacional, integra os princípios de solução e engloba a arquitetura do produto,

layout e estilo do produto, como também o macroprocesso de fabricação e montagem e

lista inicial dos sistemas, subsistemas e componentes principais.

Assim, neste trabalho, será destacada a realização da fase de Projeto Conceitual

no desenvolvimento de um cinto com air bag acoplado.

2. Fundamentação teórica

2.1. Processo de desenvolvimento de produtos

Segundo Toledo et al. (2008), o processo de desenvolvimento de produto (PDP) é

considerado, cada vez mais, um processo crítico para a capacidade competitiva das

empresas, tendo em vista a necessidade, de um modo geral, de renovação frequente das

linhas de produtos, redução dos custos e prazos de desenvolvimento, desenvolvimento

de produtos mais adequados às necessidades do mercado e, para empresas que

participam de redes de fornecimento de componentes e sistemas, capacitação para

participar de estratégias de desenvolvimento conjunto (co-design) com os clientes.

Para Rozenfeld et al. (2006), desenvolver produtos consiste em um conjunto de

atividades por meio das quais se busca, a partir das necessidades do mercado e das

possibilidades e restrições tecnológicas, e considerando as estratégias competitivas e de

produto da empresa, chegar a especificações de projeto de um produto e de seu processo

de produção para que a manufatura seja capaz de produzi-lo.

A inovação é fundamental para o desenvolvimento da sociedade,

rejuvenescimento, crescimento de negócios e críticas para a sobrevivência, a longo

prazo, de uma empresa no mundo dos negócios. Também é reconhecido que a inovação

é mais do que a invenção de novos produtos, mas um complexo conceito

multidimensional, que deve ser visto de diferentes perspectivas, no seu contexto

específico (HÜSIG; KOHN, 2009).

Muitos produtos são feitos de componentes distintos que, por si só, não têm

nenhuma influência para os consumidores finais. Na indústria automobilística, por

exemplo, alguns componentes de sistemas do carro como, motor, sistema de freio,

sistema de suspensão, são usados para apenas um único veículo. Normalmente, um

componente distinto pode ser usado para produzir sistemas de carros diferentes, desde

que as interfaces relevantes sejam padronizadas. É por isso que empresas diferentes

(que podem ou não ser concorrentes), muitas vezes acordam em desenvolver alguns

componentes do produto por meio da cooperação (BOURREAU; DOGAN, 2009).

Sobre os modelos de desenvolvimento de produtos, Ogliari (1999) cita que é

possível encontrar diversos tipos disponíveis na literatura (BACK, 1983;

ROSENTHAL, 1992; VINCENT, 1989; WHEELWRIGHT; CLARK, 1992; COOPER;

EDGETT, 1999; PAHL et al., 2005; ROZENFELD et al., 2006; BACK et al., 2008), e a

principal diferença entre eles ocorre normalmente nas denominações de suas fases,

mantendo-se quase que constantes as suas sequências e conceitos.

2.2. Projeto Conceitual

Segundo o modelo apresentado na figura 1, o PDP pode ser dividido em

macrofases, que se dividem em fases e estas em atividades. A segunda fase da

macrofase de Desenvolvimento é a fase de Projeto Conceitual.

Dentro da fase de Projeto Conceitual, as atividades estão relacionadas com a

busca, criação, representação e seleção de soluções para o problema de projeto

(ROZENFELD et al, 2006). A principal preocupação desta fase é gerar soluções que

vão ao encontro das necessidades do cliente, sendo que elas devem evoluir para chegar

ao mais próximo possível do que o cliente quer (PUGH, 1990).

Nesta fase, o produto é modelado funcionalmente e descrito de maneira abstrata,

sem a preocupação com aspectos físicos, a partir da definição do produto em termo de

suas funções. Para isto, primeiramente é definida a função principal do produto e esta é

desdobrada em várias estruturas de funções do produto, até que uma seja selecionada. A

seguir, princípios de solução são propostos para satisfazer cada uma das funções da

estrutura de funções anteriormente selecionada. Estes são combinados para a criação de

várias alternativas de solução. Para cada alternativa selecionada, é definida uma

arquitetura que contém a estrutura do produto, em termos de seus componentes. Estas

arquiteturas são mais desenvolvidas, dando origem às concepções que passarão por um

processo de seleção. Nesta seleção, será escolhida a concepção que melhor atende às

especificações-meta, definidas na fase de Projeto Informacional e que são um conjunto

de objetivos que o produto deve ter para atender às necessidades dos clientes

(ROZENFELD et al, 2006).

A concepção obtida é uma descrição aproximada das tecnologias, funcionamento

e forma de um produto, geralmente expressa por um modelo tridimensional

acompanhado de uma explicação textual (ROZENFELD et al, 2006). Portanto, antes da

aprovação da concepção, a mesma é avaliada quanto ao atendimento às especificações

fixadas. Paralelamente às atividades da fase de Projeto Conceitual, o mercado é

monitorado pelo marketing da empresa para a identificação de variações que possam

influenciar no desenvolvimento da concepção do produto (BACK et al, 2008).

3. Estudo de Caso

3.1. Produto

Um cinto de segurança comum possui a função de segurar a pessoa que está no

veículo durante uma colisão, evitando que a pessoa seja arremessada para fora do

veículo. O air bag possui a função de amortecer o impacto do condutor ou passageiro

com a direção ou com o console do carro, evitando que o mesmo sofra ferimentos

graves.

O projeto AIR CINTO apresenta uma junção do air bag com o cinto de segurança

promovendo uma melhor proteção do condutor/passageiro durante uma colisão.

Qualquer veículo pode fazer a adaptação do cinto de segurança ou os carros podem ser

produzidos na fábrica utilizando a nova tecnologia. A principal função do AIR CINTO é

reduzir o impacto sofrido pela pessoa no interior do veículo durante uma colisão.

Para o funcionamento do AIR CINTO existe um sensor de impacto que emite o

sinal liberando o ar, fazendo assim com que o cinto seja inflado. O cinto distribui a

força de colisão pela coluna cinco vezes mais do que o cinto de segurança tradicional.

Depois de inflado o cinto retorna ao seu volume original, semelhante ao air bag já

existente.

No caso de uma colisão lateral ou frontal, sensores determinarão a necessidade de

acionamento do sistema (se não houver necessidade ele funcionará como um cinto

convencional). O cinto infla em 40 milésimos de segundo e, quando expandido, cobre

uma área do corpo cinco vezes maior que o de um cinto convencional, o que também

ajuda a distribuir melhor as forças de contato quando houver uma colisão.

3.2. Projeto Conceitual

Uma das fases iniciais do Projeto Conceitual é a modelagem funcional do produto

que será desenvolvido, nesta fase são feitas as análises das especificações-meta,

identificação das funções e concepção do fluxo das funções.

As especificações – metas do AIR CINTO exigiam um produto que analise o

impacto, acione só e resistência elevada à tração.

Com estas informações foram gerados nomes para o desdobramento funcional os

quais AIR CINTO deveria atender, seriam eles:

Avaliar impacto;

Travar Rolamento do Cinto;

Acionar Cilindro de Ar;

Inflar bolsa.

Com estas informações é possível definir a função global do produto que seria

reduzir o impacto para a pessoa no interior do veiculo, portanto para o produto temos a

seguinte função global e desdobramento da estrutura funcional:

Por último foi definida uma arquitetura para o produto, isto não significa que foi

simplesmente adotado um desing para o equipamento, na verdade, primeiramente,

foram desenvolvidas alternativas de solução para cada função mostrada na figura

anterior, colocadas em uma matriz morfológica e após esse desenvolvimento, escolhida

a que mais se adequou ao plano traçado. Tendo isto ocorrido é possível definir uma

arquitetura do produto.

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Avaliar impacto;

Travar Rolamento do Cinto;

Acionar Cilindro de Ar;

Inflar bolsa.

4. Conclusão

Na fase do projeto conceitual, são confirmados resultados de pesquisas, objetivos

e estratégias definidos anteriormente. Desta forma, pode-se verificar se os conceitos

estão coerentes.

Em um projeto conceitual, devem ser utilizadas diversas técnicas relacionadas à

criatividade para auxiliar no desenvolvimento de idéias que surgiram em fases

anteriores e novos conceitos. Podem ser realizados muitos rascunhos e esboços com ou

sem elementos inovadores. No entanto, uma coerência com a estratégia da empresa

precisa ser enfatizada.

Objetivos devem estar de acordo com a estratégia, restrições e oportunidades que

devem ser definidos levando em consideração novas tecnologias e necessidades do

mercado. Estes objetivos podem ser reformulados conforme a realidade e podem exigir

mudanças de postura com novos problemas e ampliações ou retrações do mercado.

Certos limites definidos durante a fase de planejamento devem ser avaliados no

projeto conceitual para estudar a viabilidade de fabricação do produto. Nesta fase

começam a ser desenvolvidos os aspectos formais e funcionais do produto que devem

estar de acordo com o benefício básico.

O Projeto conceitual é uma fase importante do processo de produção onde são

desenvolvidas as primeiras idéias concretas em busca da criação de um produto

adequado às necessidades do consumidor e realidade do mercado.

5. Referências Bibliográficas

ROZENFELD, H. et al. Gestão de desenvolvimento de produtos: uma

referência para a melhoria do processo.São Paulo: 542 p, Saraiva, 2006.

BACK, N. et al. Projeto integrado de produtos: planejamento, concepção e

modelagem. Porto Alegre: Editora Manole, 2008.

BAXTER, M. Projeto de Produto – guia prático para design de novos produtos.

2. ed. Trad. Itiro Iida. Ed. Edgard Blücher, 2000.

ALMEIDA, F. J. Estudo e escolha de metodologia para o projeto conceitual.

Revista de Ciência e Tecnologia.v. 8, n.16, 2000.

PAHL, G. et al. Projeto na engenharia: fundamentos do desenvolvimento eficaz

de produtos, métodos e aplicações. 6. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2005.

BACK, N. Metodologia de projeto de produtos industriais. Rio de Janeiro:

Guanabara Dois, 1983.