Proposta de uma sistemática do projeto para manufatura aditiva (DfMA) no contexto de desenvolvimento de produtos

Abstract

Esta dissertac ̧ao trata do desenvolvimento de uma sistem ̃ atica de projeto para adoc ̧ ́ ao da Ma- ̃ nufatura Aditiva (MA) como processo de fabricac ̧ao de produtos finais. A MA ̃ e definida pela ́ norma ISO/ASTM 52900:2015 como o processo de unir materiais para fabricar pec ̧as a partir de um modelo 3D, usualmente camada sobre camada. As diferentes oportunidades de projeto pro- piciadas pela MA oferecem vantagens em relac ̧ao ̃ as tecnologias de fabricac ̧ ` ao existentes, por ̃ em, ́

tambem cria barreiras na utilizac ̧ ́ ao da mesma, tendo em vista que novas formas de projetar e ̃ caracterizar pec ̧as devem acompanhar seu desenvolvimento. Apesar de ser estabelecida para o desenvolvimento de prototipos, a fabricac ̧ ́ ao de produtos finais ̃ a partir da MA ` e ainda incipiente ́ na industria. A falta de um processo de desenvolvimento de produtos baseado nas caracter ́ ́ısticas da MA e um dos principais motivos para a n ́ ao adoc ̧ ̃ ao em ampla escala como meio de produc ̧ ̃ ao. ̃ Na area de desenvolvimento de produtos existem metodologias e normas para o processo de ́

projeto, com fases e etapas de projeto definidas, que apesar de serem iterativas, demandam cus- tos para alterac ̧ao de decis ̃ oes realizadas ao longo do desenvolvimento. As teorias cl ̃ assicas de ́

desenvolvimento de produto apresentam etapas e processos que nao possuem sinergia com ca- ̃ deias virtuais de desenvolvimento de produtos, intr ́ınseca dos processos de MA, e a fabricac ̧ao ̃ por camadas apresenta decisoes de projeto que devem ser tomadas de forma preliminar quando ̃ comparada com processos tradicionais de fabricac ̧ao. Abordando as defici ̃ encias de metologias ˆ de desenvolvimento de produtos classicas aplicadas para processos de MA prop ́ oem-se uma sis- ̃ tematica com etapas e fases adaptadas para otimizar o desenvolvimento voltado para fabricac ̧ ́ ao ̃ aditiva. Explorando as vantagens de projeto propiciadas pela MA e propondo uma sistematica de ́ desenvolvimento de produtos otimizada. Para tanto, uma analise dos processos ́ e desenvolvida ́ com objetivo de identificar decisoes de projeto e boas pr ̃ aticas de modelagem e fabricac ̧ ́ ao de ̃ pec ̧as, baseadas principalmente em analises de funcionalidade e otimizac ̧ ́ ao do processo de ma- ̃ nufatura. Estudos de caso foram realizados para aplicac ̧ao da MA na ind ̃ ustria automotiva, mais ́ especificamente para ve ́ıculos eletricos de duas rodas desenvolvidos para mobilidade urbana. O ́ estudo de caso permitiu a avaliac ̧ao da sistem ̃ atica desenvolvida para produtos de uso final. A ́ analise dos produtos desenvolvidos demonstrou as vantagens da aplicac ̧ ́ ao da MA para produtos ̃ finais quando estabelecidas metricas de viabilidade desde etapas iniciais do desenvolvimento.