Método para modelagem funcional de produtos mecatrônicos: proposta de estrutura unificada

Abstract

O desenvolvimento de projetos de produtos mecatrônicos apresenta complexidade ao considerar as fronteiras do domínio existentes entre as disciplinas de mecânica, eletrônica e software. Ao analisar as práticas existentes para o desenvolvimento de projetos para estes produtos, foi verificada a ausência de procedimentos consolidados para algumas atividades de projeto, tal qual a modelagem funcional. Esta dissertação teve como objetivo desenvolver um método que auxilie a fase inicial do projeto conceitual dos produtos mecatrônicos com direcionamento para a modelagem funcional. Ao considerar os trabalhos estudados para compor a pesquisa, foi verificada uma dificuldade no sentido de como elaborar o modelo funcional de produtos mecâtrônicos, de forma a apresentar em um único diagrama as correlações entre as funções pertencentes às diferentes disciplinas envolvidas. O desenvolvimento da dissertação foi alinhado com a metodologia Design Science Research e teve como foco a análise das práticas utilizadas no modelamento funcional de produtos mecatrônicos. Esta dissertação contempla o desenvolvimento, aplicação e avaliação de uma metodologia de apoio para a elaboração do modelo funcional de produtos mecatrônicos, sendo que o método proposto foi aplicado no projeto de desenvolvimento de um produto mecatrônico específico, o veículo autônomo para inspeção de trilhos ferroviários. Para avaliação do método foram verificados fatores como eficácia, usabilidade e repetibilidade, e constatado como característica uma apresentação mais harmônica do modelo funcional, permitindo visualizar as relações entre as áreas de mecânica, elétrica e software, em um diagrama unificado.

Abstract : The development of mechatronic products designs presents complexity to consider the frontiers of actual domain between mechanic, electronic and software disciplines. To analyses the existing practices for project development for this kind of products, it was verified the absence of consolidated procedures for some projects activities, such as the functional modeling. This dissertation aims develop a method to helps the initial phase of conceptual project of mechatronic products with a focus on function modeling. Considering the studies to compose the research, it was verified the difficult in the way to prepare the functional model of mechatronic products, in order to present a single diagram the correlations between the functions belonging to the different disciplines involved. The development of the dissertation was aligned with Design Science Research and had the focus to analyses the practices used in the modeling of mechatronic products. This dissertation contemplates the development, application and evaluation to a methodology to support the function modeling of mechatronics products, wherein the proposal method was applied in the development projet of specific mechatronic product, an autonomous vehicle for inspection of railway rails. For the evaluation of the method were verified factors such as effectiveness, usability and repeatability, and observed such as feature an harmonic presentation of function model, allowed to view the relations between the areas mechanic, electric and software, in a unified diagram.