Simulação virtual: método desenvolvido na UPF reduz custos e tempo de criação de produtos industriais mecânicos

Uma técnica de simulação virtual criada por professores da Universidade de Passo Fundo (UPF) irá auxiliar na redução de tempo e custos no processo de desenvolvimento de produtos como semeadoras agrícolas, carrocerias de ônibus, equipamentos médicos/hospitalares, veículos automotivos, tratores agrícolas, implementos florestais, entre outros. O "Método de Desenvolvimento de Produtos Utilizando Simulação Virtual” foi desenvolvido a partir de pesquisas do Programa de Pós-Graduação em Projeto e Processos de Fabricação (PPGPPF). O modelo auxilia na redução no tempo de concepção do produto, na fabricação de protótipos, na validação, e, inclusive, em reprojetos em função de alterações necessárias, que podem reiniciar todo o processo a partir da concepção.

Segundo o professor Dr. Marcio Walber, docente do PPGPPF, muitos profissionais que criam projetos estruturais encontram dificuldades em conectar a metodologia de desenvolvimento de produtos com as técnicas de simulação por elementos finitos, que permitem obter melhores soluções de projeto. A técnica criada pelos professores da UPF contribui de forma efetiva para o desenvolvimento de produtos industriais mecânicos, já que avalia virtualmente seu comportamento, reduzindo o número de protótipos físicos e, consequentemente, os custos de desenvolvimento devido ao menor tempo para a validação do produto. “Esse procedimento metodológico proposto permite que os produtos sejam desenvolvidos com mais segurança, resultando em produtos mais confiáveis para o usuário e o consumidor final”, ressalta o professor.

Alguns produtos necessitam da simulação estrutural na fase de projeto mecânico e, com isso, o processo de desenvolvimento de produtos precisa seguir um rigor metodológico. “A literatura explora muito pouco ou quase nada das avaliações de simulação que são necessárias para validar o produto na fase de projeto. A partir daí surgiu a ideia do desenvolvimento deste método, que tem enfoque na simulação virtual”, afirma o professor. As técnicas resultaram na elaboração de um livro, feito a partir da experiência dos autores e das várias dissertações defendidas no programa com o tema de desenvolvimento de produtos, com diferentes aplicações industriais.

“As ferramentas de Computer Aided Design (CAD) e Computer Aided Enginerering (CAE) vieram como um poderoso auxílio para a capacitação técnica para as equipes de engenharia, tornando possível as metas de redução de prazos e custos durante o ciclo de desenvolvimento de um produto”, afirma o professor, ao citar algumas vantagens, como redução no tempo de concepção do produto, tempo gasto na fabricação de protótipos, tempo gasto na validação de produtos, reprojeto em função de alterações necessárias, que pode reiniciar todo o processo a partir da concepção, entre outros.

Método completo está reunido em um livro

Todas as técnicas e etapas do processo de desenvolvimento de produtos foram publicados no livro “Desenvolvimento de Produtos de Utilização Virtual", lançado pela editora Alta Books, no mês de setembro. A obra tem autoria do professor Dr.  Avelino Alves Filho, autor da Coleção Elementos Finitos – A Base da Tecnologia CAE, que possui 46 anos de trabalho na área e implantou essa tecnologia em inúmeras empresas no Brasil; do professor do PPGPPF, Márcio Walber e do ex-professor do Programa, Dr. Agenor Dias de Meira Junior.

O livro é indicado para estudantes, engenheiros e demais profissionais que atuam com projetos mecânicos e buscam ampliar seus conhecimentos. A obra apresenta as técnicas de desenvolvimento de produtos e suas etapas, mostrando as diversas atividades-chave e uma técnica que alicerça qualquer projeto: a simulação por elementos finitos.

Para o professor Avelino, o Método dos Elementos Finitos é uma ferramenta que ajuda as equipes de engenharia em uma das tarefas mais importantes, que é determinar o seu comportamento estrutural e garantir que não haverá falhas.

“A análise de tensões é um passo intermediário e um dos “inputs” para tomar decisões sobre a definição das características estruturais do produto (espessuras, materiais, geometria, condições de trabalho etc.). A utilização adequada da tecnologia CAE, permite reduzir o ciclo de desenvolvimento do produto e o número de testes de campo, realizando previsões do seu comportamento e resultando em redução de custo”, observa.

Conforme o professor Agenor, o livro ensina como abordar problemas estruturais em Engenharia Mecânica utilizando o Método dos Elementos Finitos e Metodologia de Projeto, através de muitos exemplos práticos de projetos estruturais que ilustram a utilização da metodologia. “Com certeza vai ser uma literatura de referência para o Engenheiro que busca soluções para os mais variados problemas de engenharia estrutural mecânica”, destaca.

Estudantes, engenheiros e demais profissionais que atuam com projetos mecânicos podem adquirir o livro no site da Amazon.

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