modelo relatório 3 projeto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - CAMPUS JOINVILLECENTRO DE ENGENHARIA DA MOBILIDADE

EMB 5027 – METODOLOGIA DE PROJETO DE PRODUTOS

RELATÓRIO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTO

PROJETO CONCEITUAL

TÚNEL DO MORRO DO BOA VISTA

EQUIPE

Coordenador: Cristiano Vasconcellos FerreiraMembro 1: Evandro PetersMembro 2: Fernanda Hille

Membro 3: Jessyka de SenesMembro 4: Sérgio Roberto Dalha Valhe Filho

Membro 5: Yasmin Ribeiro Freitas

JUNHO/ 2014

Túnel do Morro do Boa Vista

SUMÁRIO

1. Declaração de escopo de produto...............................................................................................1

2. Desdobramento dos Sistemas, Sub-Sistemas e Funções do Produto..........................................3

3. Geração das Alternativas de Concepção.....................................................................................4

3.1. Aplicação da TRIZ................................................................................................................4

3.2. Matriz Morfológica................................................................................................................6

3.3. Alternativas de Solução Geradas........................................................................................11

4. Seleção das Alternativas de Concepção....................................................................................13

5. Conclusões................................................................................................................................15

6. Referências...............................................................................................................................16

Disciplina de Metodologia de Projeto de Produtos


1. DECLARAÇÃO DE ESCOPO DE PRODUTO

O produto desse projeto é um túnel que corta o morro do Boa Vista onde trafegará carros, pedestres e bicicletas entre os bairros Saguaçu e boa vista na cidade de Joinville. O trajeto contornando o morro é quase cinco vezes mais longo do que com o túnel. Além disso, nos arredores do morro, o tráfego é intenso em horários de pico.

Estudando tais situações, surgiu a idéia de construir um túnel que diminuiria o fluxo de veículos em outras regiões de Joinville. Outra vantagem para a população é o tempo reduzido que ela levará para percorrer trajetos ao redor do morro. Na figura 1, pode-se perceber que o túnel também servirá como um caminho mais curto entre os bairros Saguaçu e Boa vista.

Figura 1: Trajetória do túnel

O túnel permitiria três modais: pedestres, bicicletas e via automóveis. Sendo uma via em cada sentido, uma ciclovia na lateral direita e uma faixa elevada na lateral esquerda para pedestres e portas para a saída de emergência que terá dois metros de largura.

O túnel terá 1900m de comprimento, 12m de largura e 5m de altura. Além disso, será construída uma rua na saída do Boa Vista do fim do túnel até a Rua Prefeito Helmuth Fallgatter. Essa rua medirá 66m e terá um sinaleiro em sua saída. A figura 2 mostra onde seria a entrada do túnel no bairro Saguaçu e a figura 3 a saída no bairro Boa Vista.

Disciplina de Metodologia de Projetos de Produtos Página 1


Figura 2: Entrada do túnel no bairro Saguaçu.

Figura 3: Saída da rua que liga o túnel a Rua Helmuth Fallgatter no bairro Boa Vista.



2. DESDOBRAMENTO DOS SISTEMAS, SUB-SISTEMAS E FUNÇÕES DO PRODUTO

Visando proporcionar aos clientes todos os recursos inicialmente prometidos dentro do projeto do produto e na busca de levantar mais algumas eventuais necessidades que possam existir para relacioná-las com os requisitos do projeto, foi necessário criar um desdobramento dos sistemas das principais funções do produto a fim de uma explicação mais detalhada de todos os seus mecanismos, caracterizados em sub-sistemas ou sub-problemas. Sendo assim, de menor complexidade para os quais se buscarão sub-soluções para incorporá-los da melhor maneira ao produto. O desdobramento em si é demonstrado no organograma a baixo:

Figura 4: Desdobramento dos sistemas, sub-sistemas e funções do produto.



3. GERAÇÃO DAS ALTERNATIVAS DE CONCEPÇÃO

3.1. Aplicação da TRIZ

Em qualquer relatório de projeto é necessário identificar os problemas presentes no telhado da matriz QFD, gerada no relatório do projeto informacional. Geralmente, esses problemas são causados por conflitos dos requisitos de projeto. Melhorar um requisito de projeto irá comprometer outro requisito.

Para auxiliar nesses conflitos existe a TRIZ (Teoria da Solução Inventiva de Problemas). A TRIZ apresenta possíveis soluções para os conflitos. Para a realização do relatório informacional três conflitos entre os requisitos de projeto foram escolhidos para serem estudados juntamente à TRIZ. Esses conflitos foram retirados da QFD. Os requisitos conflitantes estudados foram: Qualidade do material e Custo do projeto, Velocidade das vias e Segurança dos pedestres, Nível de ruído e Quantidade de tráfego. É necessário analisar na matriz QFD qual será o requisito de maior importância. O de maior importância será o que deve ser otimizado e o de menor será o conflitante.

Os princípios inventivos da TRIZ representam os possíveis resultados para cada conflito. Muitas vezes alguns resultados não se aplicam ao produto estudado. Para determinar se esses princípios inventivos são aplicáveis ao produto em questão, discussões em equipes foram realizadas. A partir disso, os resultados foram estabelecidos nas tabelas a seguir:

Requisito de Projeto a ser Otimizado Segurança dos pedestresParâmetro de Engenharia da TRIZ a ser Otimizado Confiabilidade (27)Requisito de Projeto Conflitante Velocidade das viasParâmetro de Engenharia Conflitante Velocidade (9)

Princípios Inventivos Princípios de Solução Explicação

11. Amortecer antecipadamente

Utilizar radares que intimidam os motoristas.

Com os radares os motoristas não passarão a velocidade limite, assim o risco de acontecer acidentes diminui.

35. Transformação dos estados físicos e

químicos de um objeto

Não se aplica_

27. Objeto barato e descartável ao invés de

um descartável ao invés de um objeto caro

e durável

Não se aplica_

28. Substituição de um sistema mecânico

Não se aplica _

Tabela 1: Aplicação dos princípios inventivos da TRIZ no projeto ( Segurança dos pedestres e Velocidade das vias).



Requisito de Projeto a ser Otimizado Custo do projetoParâmetro de Engenharia da TRIZ a ser Otimizado Quantidade de substâncias (26)Requisito de Projeto Conflitante Qualidade do materialParâmetro de Engenharia Conflitante Estabilidade do projeto (13)


15. Dinamicidade Não se aplica _

32. Alteração da cor Não se aplica _



Alterar as propriedades dos blocos de concreto pré- moldado.

Melhorando as propriedades químicas dos blocos eles resistirão mais com menos material.

Tabela 2: Aplicação dos princípios inventivos da TRIZ no projeto (Custo do projeto e Qualidade do material).

Requisito de Projeto a ser Otimizado Quantidade de tráfegoParâmetro de Engenharia da TRIZ a ser Otimizado Produtividade (39)Requisito de Projeto Conflitante Nível de ruídoParâmetro de Engenharia Conflitante Efeitos colaterais da ação do objeto (31)


22. Converter dano em benefício

Transformar ruído em energia Estudos estão sendo elaborados sobre transformar ruído em energia. No futuro esse princípio poderá ser aplicado.



Alterar as propriedades do asfalto e blocos de concretos.

O asfalto modificado pode gerar menos ruído. Os blocos de concreto podem servir de isolamento acústico.

18. Vibração mecânica Não se aplica _

29. Construção pneumática ou hidráulica

Não se aplica _

Tabela 3: Aplicação dos princípios inventivos da TRIZ no projeto (Quantidade de tráfego e Nível de ruído).



3.2. Matriz Morfológica

Depois de estabelecer a estrutura funcional do projeto, juntamente com seus sistemas e sub-sistemas, é possível obter possíveis soluções para cada uma das funções do túnel.

Inicialmente foi analisada cada função do túnel separadamente a fim de obter um resultado final satisfatório em todos os aspectos para os usuários deste. Depois de definido os sub-sistemas, iniciou-se a fase de escolha dos componentes. Para isso, diversas pesquisas foram feitas, levando em consideração custo, segurança, qualidade entre outros fatores. Além das pesquisas, os princípios inventivos da TRIZ e seções de brainstorming foram as técnicas utilizadas para gerar outras possíveis soluções.

Para relacionar os sistemas com seus respectivos componentes e depois poder escolher as alternativas de solução cabíveis, foi utilizado o Método da Matriz Morfológica, na qual as linhas estão representadas as funções e nas colunas estão apresentadas as possíveis soluções.

Solução

FunçãoTipo A Tipo B Tipo C Tipo D

Permitir entrada no túnel

Proverventilação



Prover iluminação

Prover fiscalização

Pedestres

Solução


Ciclistas

Veículos (separação das

duas vias)



Formato

Material

Alarmes

Matriz 1: Matriz Morfológica com figuras.

Solução


Sinaleiro



Placas de aviso

Faixas na pista

Rota de fuga

Permitir saída do túnel

Para melhor entendimento, foi elaborada a matriz morfológica com legenda das soluções.

Solução Funções Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D

Permitir entrada do túnel Rampa Estrada direta Rotatória Elevado

Sistema de Ventilação Longitudinal Transversal Semi-Transversal

Sistema de Iluminação Lâmpadas de vapor de sódio

Lâmpada de indução

eletromagnética

LED



Sistema de Fiscalização Câmeras Radares móveis Radares fixos Lombada eletrônica

Pedestres Passarela Corredor Elevador

Ciclistas Corredor Elevador Passarela

Veículos (Separação das duas vias)

Barreira de concreto

Proteção metálica Pontaletes Luzes de LED no chão

Formato Circular Retangular Ferradura

Material Bloco de concreto celular

Bloco de concreto armado

Bloco de concreto articulado

Alarmes Visual Sonoro Ambos

Sinaleiro Convencional Contagem regressiva

Através de animação

Placas de Aviso Metálicas Placas luminosas Faixas

Faixas na pista Tinta Luzes Tartarugas

Rota de Fuga Portas de abertura lateral

Portas de abertura para

dentro

Permitir saída do túnel Rampa Acesso direto Rotatória Elevado

Matriz 2: Matriz Morfológica com legenda.

3.3. Alternativas de Solução Geradas

Partindo da matriz morfológica, foram criados três conjunto de possíveis soluções. Cada conjunto pode apresentar uma ou mais soluções para cada função. Para gerar as alternativas de concepção, cada solução foi caracterizada pelas suas vantagens e desvantagens. Além disso, outros túneis foram analisados e estudados. Por fim, a alternativa mais compatível com as necessidades dos clientes será a solução escolhida.

Funções Alternativa de concepção 1

Alternativa de concepção 2




Permitir entrada no túnel

Estrada direta (apenas

pavimentação)

Rotatória (custo maior devido à construção da

rotatória)

Estrada direta (apenas pavimentação)

Sistema de Ventilação

Longitudinal (conta com ventiladores sem

necessidade de dutos, possui uma

instalação simples e baixo consumo de

energia).

Semi transversal e Longitudinal como

auxiliador.

Transversal (exaustão de ar através de dutos,

indicado para túneis longos e de duas vias).

Sistema de Iluminação

Lâmpadas de vapor de sódio

(médio custo e boa visibilidade)

Lâmpada de indução eletromagnética (ótima

visibilidade e custo elevado do

equipamento)

Lâmpadas de vapor de sódio e Led

Sistema de Fiscalização

Câmeras e radares fixos (custo elevado e

alta segurança)

Lombada eletrônica e radares móveis (custo

médio e segurança média)

Câmeras e lombada eletrônica (custo

elevado e segurança alta)

Pedestres Passarelas (maior segurança mantendo uma distância segura

dos automóveis e barreira de proteção)

Corredor (em uma via lateral com proteção

simples)

Passarelas (maior segurança mantendo uma distância segura

dos automóveis e barreira de proteção)

Ciclistas Passarela (ciclovia) Corredor Passarela (ciclovia)

Veículos (Separação das

duas vias)

Barreira de concreto (segurança alta)

Luzes de Led no chão(maior mobilidade e menor segurança)

Proteção metálica(segurança média)

Formato Ferradura Retangular (indicado para túneis mais largos

e terreno ‘mole’)

Circular (abala menos a estrutura de morros,

também há mais opções de máquinas e

ferramentas para esse tipo de furo).

Funções Alternativa de concepção 1



Material

Bloco de concreto celular (maior capacidade de

preencher espaços vazios, consegue

absorver melhor ruído e energia).

Bloco de concreto armado (fornece boa

distribuição de forças e boa sustentação

quando preenchido).

Bloco de concreto articulado (Distribuem melhor a força, porém

tendem a ser flexíveis).

Alarmes Visual e sonoro Visual (custo baixo e Sonoro (custo baixo e



(custo baixo e maior segurança) segurança média) segurança baixa)

Sinaleiro Contagem regressiva (custo médio a alto e

maior segurança)

Convencional (custo médio) Convencional

Placas de Aviso Placas metálicas, luminosas e faixas

(custo alto)

Luminosas e faixas (custo médio)

Somente Placas metálicas (custo baixo)

Faixas na Pista Tinta (menor custo) Luzes (alto custo) Tartaruga (médio custo)

Rota de FugaPortas com abertura lateral (exige menos

força)

Portas com abertura para dentro (pode ser

difícil de abrir)

Portas com abertura lateral (exige menos

força)

Permitir saída do túnel Acesso direto Rotatória (maior custo) Acesso direto

Tabela 4: Alternativas de concepção.

4. SELEÇÃO DAS ALTERNATIVAS DE CONCEPÇÃO

Para transformar as necessidades dos clientes em variáveis quantitativas, foram buscados os pesos de cada item, previamente calculados. Na tabela a seguir foram listados os requisitos de projeto, na coluna ao lado seus respectivos pesos e para cada uma das 3 alternativas de concepção foram pontuados entre 0 a 4, tendo zero como pior e quatro como o melhor desempenho.

A alternativa de concepção que melhor atende as necessidades será o qual o somatório dos produtos entre peso e valor for maior.



Critérios Peso Valor(A) P*VA Valor(B) P*VB Valor(C) P*VC

Segurança da estrutura

3,48 4 13,92 2 6,96 3 10,44

Custo mínimo de produção

2,28 3 6,84 1 2,28 4 9,12

Reduzir o trânsito da cidade

2,12 4 8,48 4 8,48 4 8,48

Economizar tempo em trajetos na

cidade

1,98 4 7,92 3 5,94 4 7,92

Diminuir tamanhos dos percursos

1,61 4 6,44 3 4,83 4 6,44

Saídas com fluxo constante

(descongestionado)

1,53 4 6,12 3 4,59 4 6,12

Economia de combustível

1,12 4 4,48 4 4,48 4 4,48

Sustentabilidade (preservação do

morro)

1,12 3 3,36 3 3,36 3 3,36

Saídas de emergência

0,86 4 3,44 4 3,44 4 3,44

Sinalização (placas, sinaleiros, faixas)

0,76 3 2,28 2 1,52 3 2,28

Profissionais qualificados para

fazer a manutenção

0,49 4 1,96 4 1,96 4 1,96

Vias adequadas 0,49 3 1,47 3 1,47 3 1,47

Vias rápidas 0,49 4 1,96 4 1,96 4 1,96

Iluminação 0,33 2 0,66 4 1,32 3 0,99

Fiscalização (radares)

0,33 4 1,32 2 0,66 4 1,32

Ciclovia 0.21 4 0,84 3 0,63 4 0,84

Critérios Peso Valor(A) P*VA Valor(B) P*VB Valor(C) P*VC

Passarela 0,21 4 0,84 3 0,63 4 0,84

Pouco ruído 0,13 3 0,39 4 0,52 4 0,52

Túnel temático (ponto turístico,

grafitado)

0,13 2 0,26 2 0,26 2 0,26

∑P*V 3,84 2,91 3,80Tabela 5: Requisitos de projeto, peso e produto PV.

Como foi definida a alternativa com maior somatório PV é a escolhida, portanto a alternativa de concepção A é a que melhor supri as necessidades dos clientes. Para



melhor visualização a figura a seguir é a representação gráfica do conceito da alternativa A.

Figura 5: Vista frontal do túnel.

1 Passarela 7 Lâmpadas de vapor de sódio2 Via de vinda 8 Ventiladores longitudinais3 Via de ida 9 Alarme visual e sonoro

4 Ciclovia 10 Saída de emergência: Portas que abrem lateralmente

5 Material: Blocos de concreto celular 11 Formato: Ferradura

6 Radares fixos e câmeras 12 Barreira de concreto

Tabela 6: Componentes do túnel.

5. CONCLUSÕES

Na elaboração do projeto conceitual os principais objetivos foram criar maneiras de solucionar qualquer problema que eventualmente possa ocorrer. Outro ponto não menos importante nesse projeto foi a tentativa de sanar as necessidades dos clientes dando-lhes uma melhor visão do que eles podem esperar em relação ao produto.

Por meio do desdobramento dos sistemas foi possível explanar informações dividindo a função principal do túnel em funções menores, permitindo um ponto de vista mais abrangente. Como já dito antes, uma das questões nesse projeto é a resolução de problemas, dessa forma houve a criação da matriz morfológica, com o intuito de desenvolver princípios de solução. Através dela puderam-se fazer diversas combinações



de diferentes parâmetros, sendo um cruzamento de ideias na busca de novas soluções para qualquer tipo de adversidade que possa ocorrer.

Várias são as funções que o produto oferece ao cliente, no entanto é necessário buscar as mais importantes e melhores alternativas de concepção para atender as necessidades dos usuários do túnel, a fim de enfatizá-las.

Concluindo, o projeto conceitual é de grande importância no desenvolvimento do produto, caracterizando-se pela iniciativa e criatividade na formação de ideias com o objetivo de propor a melhor solução a determinado requerimento do projeto ou ainda, garantir a satisfação perante as exigências dos clientes.

6. REFERÊNCIAS

http://www.ecopore.com.br/aplicacoes/tuneis/

http://www.atric.com.br/sistemalongitudinal.html

http://ciencia.hsw.uol.com.br/tunel.htm


modelo relatório 3 projeto

Documents