Embora os benefícios da análise de projetos sejam óbvios em todos os produtos e, acessíveis para a maioria dos profissionais e empresas, inclusive as pequenas e médias, numerosos equívocos cercam o uso do software de simulação e análise de projetos.
Quando um projetista recebe o desafio de criar um novo produto, algumas questões importantes passam a persegui-lo: Qual a finalidade do produto? Quais materiais serão utilizados? Funcionará a contento? Será inovador? É comercialmente viável?
Entretanto, a pergunta que fazemos é: como um profissional espera se antecipar e responder com exatidão sobre o futuro sem recursos tecnológicos para ajudá-lo?
Estudos revelam que sete entre cada dez engenheiros usuários de CAD 3D acreditam que a análise de projetos com base em FEA (Análise por Elementos Finitos), CFD (Dinâmica dos Fluidos Computacional), entre outros métodos de simulação e análise, é esotérica, cara e difícil de usar. Acreditam ainda que os softwares de análise de projetos exigem PhD para serem utilizado; que só podem ser empregados por empresas realmente grandes e que não são necessários para o tipo de trabalho que realizam.
Como resultado, muitos engenheiros conduzem projetos não-testados até o protótipo ou até a produção, prejudicando a qualidade do produto e valiosos relacionamentos com os clientes, além de aumentar os custos da companhia.
Em termos simples, análise de projetos é uma poderosa tecnologia de software para simular comportamentos físicos no computador. O objeto quebrará? O objeto irá deformar? Aquecerá excessivamente? Esses são alguns tipos de perguntas que a análise de projetos responde com precisão. Em vez de fabricar um protótipo e desenvolver procedimentos de teste complexos para analisar o comportamento físico de um produto, os engenheiros podem obter essas informações de maneira rápida e precisa no computador.
Menos protótipos físicos
Na última década, o poder da análise de projetos em minimizar ou até eliminar a necessidade de prototipagem física e testes, fez com que a tecnologia se tornasse preponderante no mundo das indústrias. A verdade sobre os softwares de análise ou CAE (Computer Aided Engineering) é que não são caros nem difíceis de usar. Pesquisa feita pelo MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) revelou que 51% dos usuários entrevistados aprenderam a utilizar um sistema de análise em apenas cinco dias.
Antes do advento dos softwares de análise de projetos, o único caminho possível para se testar um produto desenvolvido antes de colocá-lo no mercado era a construção de protótipos físicos. Esses protótipos são caros e a fabricação demorada, prolongando o ciclo de desenvolvimento do produto, especialmente quando é necessário produzir vários protótipos.
Testes em protótipos físicos freqüentemente revelam problemas que exigem modificações no projeto, resultando em nova prototipagem e testes adicionais para se examinar o projeto modificado. Em função disso, as empresas simplesmente não podem construir e testar o número de protótipos físicos necessário para chegar a um projeto otimizado e acabam aceitando um projeto “suficientemente bom” em vez de buscar a otimização do produto.
Produtos ultrapassados
Em outros casos, projetistas simplesmente permanecem no mesmo rumo reproduzindo produtos ultrapassados, preferindo continuar com conceitos que funcionaram no passado em vez de procurar inovar e abrir novos horizontes. A premissa é: “Se não estiver quebrado, não tente consertar” quando deveria ser “se não estiver quebrado, ainda assim pode ser necessário consertar”.
A realidade é que permanecer nessa situação de “conforto” pode custar muito dinheiro a uma empresa em termos de oportunidades perdidas para a introdução de produtos modernos com melhor qualidade, esteticamente mais agradáveis e mais desejados pelos consumidores.
No mundo real da fabricação, a redução do número de repetições projeto-protótipo-teste, por intermédio dos softwares de simulação e análise, elimina atrasos, reduz despesas relacionadas à prototipagem e testes físicos e melhora a qualidade do produto, abrindo novas possibilidades para o lançamento de produtos inovadores.
De acordo com pesquisas realizadas junto aos usuários de software de análise de projeto, o uso desses sistemas reduz o número de protótipos em no mínimo 25%. Isso comprova que engenheiros podem e devem utilizar a análise de projetos para praticamente todos os tipos de desenvolvimento de produto e trabalho de pesquisa imaginável.
Para analisar projetos de máquinas, plásticos moldados por injeção, sistemas de resfriamento, produtos que emitem campos eletromagnéticos e sistemas influenciados por dinâmicas de fluídos são apenas alguns exemplos de como empresas utilizam análises de projetos.
A otimização
Provado que a análise de projetos hoje é uma ferramenta acessível e essencial, engenheiros empenhados em projetar produtos considerados os melhores e mais lucrativos para determinada função devem dar o próximo passo em termos de CAE: a otimização!
Os recursos de otimização presentes nas melhores ferramentas de análise fornece idéias rápidas e eficazes de como aprimorar o produto e produzir os melhores resultados. No estágio conceitual de um projeto, o engenheiro pode utilizar a otimização para verificar se o projeto básico apresenta, por exemplo, materiais, espessura de parede, recursos de rigidez e métodos de fixação corretos.
A não-otimização do projeto de produtos pode aumentar as despesas, por exemplo, com o uso de material em excesso. Economizar apenas um décimo de centavo por unidade pode totalizar uma soma razoável quando o fabricante for produzir milhares de unidades. Estudos mostraram que 80% dos custos de fabricação de um produto se concentram no projeto, razão pela qual a capacidade de executar repetições rápidas e econômicas antes da liberação do projeto se tornou uma vantagem essencial para fazer frente à concorrência.
Otimização na prática
A Diedro, empresa brasileira que fabrica máquinas especiais para montagem, teste, soldagem, controle, extrusão, usinagens, ferramentas especiais e automação de linhas de montagem de componentes, usou uma ferramenta de análise e otimização para testar a resistência das peças antes da fabricação e isso deu a empresa garantias de satisfação do cliente, maior qualidade e rapidez no ciclo de produção.
É possível obter muito mais de um projeto otimizado, chagando a percepção da situação. Os projetistas devem entender que esse recurso disponibiliza diversas soluções para o mesmo problema, soluções que devem ser consideradas à luz das necessidades de fabricação para se obter o melhor e mais lucrativo produto no final do dia.
Outro exemplo, a Alliance Spacesystems, Inc. (ASI), com sede na Califórnia (EUA), projeta e fábrica sistemas mecânicos de robótica, estruturas e mecanismos para instrumentos espaciais e científicos. É importante lembrar que a ASI criou braços robôs usados nos veículos exploratórios “Spirit” e “Opportunity” altamente bem-sucedidos e desenvolvidos pela NASA para a missão Veículos Exploratórios de Marte (MER).
A companhia utilizou software de análise integrado ao CAD 3D para testar e otimizar o projeto de peças e montagens. Para a ASI, cada grama de peso e milímetro de espaço reduzidos representa uma grande economia de gastos. A equipe conseguiu reduzir a massa de um braço robótico em 20% equivalente, na indústria automotiva, ao espaço necessário para o motor e a transmissão de um carro, além de manter o nível de trabalho dobrado em menos de 1%.
Oscar Siqueira é country-manager da SolisWorks Brasil
