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Título
ENGENHARIA BASEADA EM CONHECIMENTO (KBE) APLICADA A AUTOMAÇÃO DE PROJETOS PARA FORJAMENTO A QUENTE
Orientador
PROF. DR. ANDRÉ LUÍS HELENO
Autor
IVÃ TIBANO CHIORATO
Palavra chave
Engenharia baseada em conhecimento, Projeto assistido por computador, Parametrização, Ferramenta para forjar a quente, Automação de projetos.
Grupo CNPQ
Programa
MS - ENGENHARIA DE PRODUÇÃO (PPGEP)
Área
ENGENHARIAS
Data da defesa
19/02/2016
Nº Downloads
558
Resumo
A redução do ciclo de vida dos produtos tem intensificado a necessidade de reduzir o custo e o tempo no desenvolvimento do produto. No ambiente da indústria automobilística esta necessidade se estende aos componentes da indústria de autopeças, aumentando as exigências nas etapas de projeto e de desenvolvimento. Com isso, o uso de métodos que auxiliam no desenvolvimento do projeto tem se intensificado nos últimos anos. Dentre os métodos, a Engenharia Baseada em Conhecimento – KBE (Knowledge Based Engineering) está entre as principais metodologias voltadas para a otimização do
desenvolvimento de projeto de novos produtos. A KBE busca estruturar as informações necessárias para o desenvolvimento do produto de modo que elas fiquem explícitas durante as etapas de elaboração de um projeto. Neste cenário, este estudo tem como objetivo desenvolver uma metodologia KBE em um sistema CAD (Computer Aided Design) aplicado à automação de projetos de ferramentas para forjamento a quente aplicado na indústria de autopeças. Quanto ao método de pesquisa, foi realizado uma modelagem matemática e paramétrica considerando as variáveis do projeto do ferramental do processo de
forjamento. Esta modelagem foi integrada em sistema CAD por meio de planilhas eletrônicas e, posteriormente aplicada em um caso real de uma indústria de autopeças. Por fim foi realizado uma comparação entre o método tradicional (sem a metodologia KBE) e o método desenvolvido baseado na integração KBECAD. Foi possível criar uma plataforma gráfica para calcular e definir as variáveis do projeto e conceber de forma automática, o desenho final do projeto das
ferramentas para forjar anéis para rolamentos cônicos. A validação dos cálculos gerados pelas planilhas e dos desenhos foi obtida por meio da confecção das ferramentas e da análise geométrica de peças forjadas a quente utilizando as ferramentas confeccionadas. O projeto evidenciou a redução do tempo para elaboração de projetos de ferramentas para o forjamento, parametrizando e tornando as etapas de elaboração do projeto informatizadas, e consequentemente, a redução do custo na elaboração do projeto de ferramentas para o forjamento a quente de anéis para rolamentos cônicos.
Abstract
The need to reduce product development lead time in today’s automotive industry
environment has also intensified the demand to shorten tooling design lead time
and cost for the auto parts companies. Among several existing methodologies
developed to achieve these demands the Knowledge Based Engineering (KBE),
has higher significance due the fact that it creates a data structure by collecting
the necessary information in a way that to make possible to centralize and offer
to the engineers all technical support across the creation phase. The main target
of this work was to develop a KBE methodology combined with Computer Aided
Design (CAD) system creating two platforms, the first based on electronic
spreadsheets that centralized all necessary data and the second a graphic one
that transforms these data into tooling drawings that were used to produce dies
that manufacture hot forged parts. Based on a detailed literature analysis about
hot forging theory and by collecting engineers’ historical knowledge in an auto
parts company it was possible to create several parametric equations that took in
account all technical variables. Collected knowledge data were loaded into the
design environment by using an electronic spreadsheet. An assessment between
the traditional tooling design method used and new KBE-CAD method was
performed in an auto parts company by comparing geometrical results of the main
dimensions of the final product, total lead time of drawings development and cost.
Results showed that the KBE-CAD method reduced the tooling design lead time
due the automatized design steps resulting in cost reduction and keeping the
product overall quality.
