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PROJETO DE MÁQUINAS AGRÍCOLAS: ESTUDO DE CASO SOBRE O DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA MODULAR MECANIZADO

V.C. Patussi, L.N. Romano, N. Back e A. Ogliari

Núcleo de Desenvolvimento Integrado de Produtos, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Universitário, Bloco B, Cx. P. 476.
Bairro Trindade, 88040-900, Florianópolis, SC.

Palavras-chave: projeto de máquinas, desenvolvimento de produto, gerenciamento de projeto.

RESUMO

A área de conhecimento de Gerenciamento de Projeto vem se estabelecendo como um novo paradigma para a Engenharia atual, principalmente no que se refere ao processo de desenvolvimento de produtos. Com a aplicação de seus conceitos, técnicas e ferramentas, poder-se-ia obter processos mais planejados e controlados, visando a melhor utilização dos recursos durante o desenvolvimento dos produtos das indústrias manufatureiras. Sob esse enfoque e no contexto da Indústria de Máquinas Agrícolas desenvolve-se no Núcleo de Desenvolvimento Integrado de Produtos (NeDIP-UFSC) uma pesquisa (Romano, 2000) cujo objetivo maior é a elaboração de um Modelo de Referência para o Gerenciamento do Processo de Desenvolvimento de Máquinas Agrícolas. Assim, faz-se necessário a realização de estudos de caso sobre o processo de projeto de máquinas agrícolas, a fim de formar uma base de conhecimento que suporte a elaboração do Modelo de Referência. Destarte, o escopo deste trabalho é descrever as informações obtidas através de um estudo de caso realizado sobre o processo de desenvolvimento de um Sistema Modular (SM) destinado à mecanização agrícola conservacionista em pequenas propriedades, proposto por Mazetto (2000). Para realizá-lo procedeu-se após a definição do escopo do trabalho, a leitura exploratória dos trabalhos de Mazetto & Forcellini (2000) e Mazetto (2000), com o propósito de coletar os dados sobre o processo de projeto empregado (e.g. fases/etapas/tarefas, ferramentas de apoio utilizadas, etc.), os quais foram introduzidos em três aplicativos computacionais: (i) editor de texto; (ii) sistema de gerenciamento de projetos; e, (iii) editor de fluxogramas e diagramas; seguindo-se a análise das informações para finalmente apresentar os resultados. De acordo com Mazetto (2000), a visualização do desenvolvimento de um SM que auxiliasse a mecanização agrícola em pequenas propriedades surgiu a partir de estudos a respeito dos aspectos gerais da agricultura de Santa Catarina, que se caracteriza por um grande número de pequenas propriedades rurais que não dispunham de máquinas e implementos apropriados às suas necessidades, isto é, que não realizavam as operações agrícolas adequadamente (Dias et alii, 1997; Weiss, 1998). Mazetto procurou, então, desenvolver um projeto que trouxesse benefícios à mecanização agrícola das pequenas propriedades de Santa Catarina.

O modelo do processo de projeto utilizado por Mazetto é baseado na metodologia de projeto de produtos modulares proposta por Maribondo (2000), composta por quatro fases: (i) Projeto Informacional - que envolve o planejamento do SM, iniciando-se com a coleta das informações sobre as necessidades dos consumidores, terminando com a elaboração das especificações do projeto do SM; (ii) Projeto Conceitual - que trata do desenvolvimento e seleção da concepção do SM; (iii) Projeto Preliminar - que determina a configuração do SM que melhor atende aos requisitos do projeto e as necessidades do consumidor; e, (iv) Projeto Detalhado - resulta no detalhamento das partes que compõem o SM, incluindo especificações de materiais, processos produtivos, etc.

Para desenvolver o SM, foi definido, primeiramente, um grupo específico de implementos agrícolas que participariam do projeto, iniciando-se, assim, o Projeto Informacional. Para a caracterização dos implementos, realizou-se estudos direcionados a cada um deles, determinando, entre outras informações, a Função Global (FG), o tipo de tração e o tipo de potência requerida. Esse direcionamento foi baseado em implementos existentes no mercado, visando a melhoria de suas concepções e, portanto, em produtos mais adequados à realidade do pequeno produtor rural (baixo preço de aquisição, maior segurança e facilidade de uso). Ainda nesta fase, foi feita a identificação dos desejos e necessidades dos usuários do SM que resultaram nos requisitos dos usuários, sendo estes desdobrados até a determinação dos requisitos de projeto. Através da ferramenta do Desdobramento da Função Qualidade (QFD), estabeleceu-se o relacionamento entre os requisitos dos usuários e de projeto, para hierarquização dos requisitos de projeto, possibilitando a definição exata das especificações de projeto, principal resultado desta fase.

Na segunda fase, Projeto Conceitual, através da ferramenta de Síntese Funcional do SM seguiu-se com a identificação e representação gráfica das Estruturas Funcionais (EF) dos implementos, obtidas a partir da FG identificada e do seu desdobramento em Funções Parciais (FP) e Elementares (FE). Através da análise de similaridade entre as FE determinou-se quais componentes não serão modificados (devido ao seu reconhecido desempenho da função) para a determinação das Estruturas Funcionais Modificadas Modularizadas (EFMM). Para tanto, fez-se a identificação da FG do SM e estabeleceu-se quais seriam as Variantes da Função Global (VFG) e suas FE. De posse desses dados determinaram-se os Módulos Funcionais (MF), que compuseram a EFMM. Conhecidos os MF, utilizou-se a ferramenta da Matriz Morfológica para o estabelecimento dos princípios de solução de cada FE, para posteriormente, com a combinação das soluções resultantes, determinar as alternativas de concepções dos MF. Com a definição dos princípios de solução para cada MF, analisam-se as concepções com o auxílio dos critérios de modularização e dos requisitos de projeto para, através desta, selecionar a concepção final para o SM. Alcançou-se, assim, o objetivo principal dessa fase, a concepção mais adequada para o SM.

A última fase desenvolvida, parcialmente, foi o Projeto Preliminar do SM. Mazetto (2000) avaliou os aspectos de modularidade conferidos ao SM e efetuou uma comparação entre uma das VFG e um produto similar. Para isso, dimensionou os componentes do SM, selecionou os materiais, elaborou desenhos que simulassem a montagem do SM e construiu modelos icônicos. Após, procedeu à construção do protótipo de uma das VFG, para a execução de testes de campo, buscando analisar a funcionalidade dos princípios de solução utilizados.

O autor acima citado relata que a utilização da metodologia de projeto para SM trouxe benefícios com relação a diminuição do nível de abstração, principalmente durante as fases de projeto Informacional e Conceitual. De fato, a aplicação dessa metodologia no desenvolvimento de máquinas agrícolas permite a padronização das interfaces entre os diversos módulos, facilitando o projeto, a fabricação e a montagem dos componentes. Como resultado, pode-se projetar máquinas capazes de intercambiar os módulos desenvolvidos para cada função específica e até mesmo, para cada cultura, facilitando o trabalho do produtor agrícola que convive permanentemente com a sazonalidade das culturas, requerendo, normalmente, diferentes máquinas.

Através desse e de outros estudos de caso obter-se-ão os dados necessários para a formulação de um Modelo de Referência para o Gerenciamento do Processo de Desenvolvimento de Máquinas Agrícolas, que venha ao encontro das necessidades da indústria brasileira, permitindo a melhoria dos seus processos.

Agradecimentos: ao CNPq, pela Bolsa de Iniciação Científica do primeiro autor.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

DIAS, A.; BACK, N.; FORCELLINI, F. A.; OGLIARI, A.; WEISS, A.; SCHMIDT, A. S. Tecnologia Apropriada em Ferramentas, Máquinas e Implementos Agrícolas para Pequenas Propriedades Rurais: Santa Catarina. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA. (26. : 1997 : Campina Grande, Pb). Anais... Campina Grande: UFPB, 1997. p.67-115. MARIBONDO, J. F. Desenvolvimento de uma metodologia de projeto de sistemas modulares, aplicada a unidades de processamento de resíduos sólidos domiciliares. Florianópolis, 2000. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina.
MAZETTO, G. M. Desenvolvimento de um sistema modular para mecanização agrícola conservacionista em pequenas propriedades. Florianópolis, 2000. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina.
MAZETTO, G. M.; FORCELLINI, F.A. Aplicação de uma Metodologia de Projeto de Sistemas Modulares para o Desenvolvimento da Mecanização Agrícola em Pequenas Propriedades. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GESTÃO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTO. (2. : 2000 : São Carlos, SP). Anais... São Carlos: UFSCar, 2000. CD-ROM: il. p.157-162.
ROMANO, L. N. Uma Proposta de Modelo de Referência para o Gerenciamento do Processo de Desenvolvimento de Produto: Aplicações na Indústria Brasileira de Máquinas Agrícolas. Florianópolis, 2000. Proposta de Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina.