1 1. o quÊ? 2. porquÊ? 3. como? do desenvolvimento de produto á engenharia de concepção...

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1. O QUÊ?1. O QUÊ?2. PORQUÊ?2. PORQUÊ?3. COMO?3. COMO?


Do Desenvolvimento de Produto á Do Desenvolvimento de Produto á Engenharia de ConcepçãoEngenharia de Concepção

(“Engineering Design”(“Engineering Design”))

2

A visão: estender a cadeia de valor de sectores estratégicos!

TECH AND INOV POLICY

CONCEPTION DISTRIBUTIONPRODUCTION

•Industry = production only•investment=equip. purchase

“KNOW-HOW”TECH CAPACITY

LIFE-STYLES

CONSUMERS

HUMAN CAPITAL

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Caso de estudo: sector componentes automóvelCaso de estudo: sector componentes automóvelSource: Conceição, Heitor and Veloso (2002)Source: Conceição, Heitor and Veloso (2002)

Caso de estudo: sector componentes automóvelCaso de estudo: sector componentes automóvelSource: Conceição, Heitor and Veloso (2002)Source: Conceição, Heitor and Veloso (2002)

0%

1%

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7%2.

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Sales (Million Euros)

Per

cen

t of S

ales

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op

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GreatComplexity

AverageComplexity

FairComplexity

SimpleProduct

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Sales (Million Euros)

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GreatComplexity

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SimpleProduct

1500h 8000h 15000h

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... o desenvolvimento de ... o desenvolvimento de novos produtos de novos produtos de base tecnológicabase tecnológica e, sobretudo, a e, sobretudo, a integração integração sistémica sistémica de produtos e serviços em de produtos e serviços em harmonia com o ambiente harmonia com o ambiente e garantindo e garantindo princípios deprincípios de fiabilidade, disponibilidade, fiabilidade, disponibilidade, manutenção e segurançamanutenção e segurança, juntamente com a , juntamente com a optimização dos custos associados aos optimização dos custos associados aos produtos-serviços. produtos-serviços.

... o desenvolvimento de ... o desenvolvimento de novos produtos de novos produtos de base tecnológicabase tecnológica e, sobretudo, a e, sobretudo, a integração integração sistémica sistémica de produtos e serviços em de produtos e serviços em harmonia com o ambiente harmonia com o ambiente e garantindo e garantindo princípios deprincípios de fiabilidade, disponibilidade, fiabilidade, disponibilidade, manutenção e segurançamanutenção e segurança, juntamente com a , juntamente com a optimização dos custos associados aos optimização dos custos associados aos produtos-serviços. produtos-serviços.

... dois conceitos basilares: integração e concepção

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Auto-interiores: Auto-interiores: desafiosdesafios……

• Door trims

• Headliner

• Panels

•Seat

• Instrument panel

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FaureciaSeat Functions & Components

• Ergonomic

• Structural

• Safety: flammability, impact• Aesthetics

• Comfort; Climate systems

8

FaureciaConstraints

Legal:

Safety

Environment

OEM requirements

Weight

Safety coeficient

Aesthetics ...

9

• Weight reduction

• Cost reduction

• Safety

Drivers for innovation (1)

10

Drivers for innovation (2)

Increasing options & complexity

• Confort•Environment

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Drivers for innovation (3): : Thermal ConfortThermal Confort Drivers for innovation (3): : Thermal ConfortThermal Confort

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Designação:Designação: Banco S7.8 Banco S7.8Empresa:Empresa: Sunviauto S.A. Sunviauto S.A.Designação:Designação: Banco S7.8 Banco S7.8Empresa:Empresa: Sunviauto S.A. Sunviauto S.A.

Cinto de segurança incorporado c/ 3 pontos

de fixação

Encosto rebatível c/ destrancamento rápido e

retorno por mola

Apoio lombar pneumático

Apoios de braço reguláveis

Perspectivas de eco-designPerspectivas de eco-design

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A experiência do INAUTO: módulo assentoA experiência do INAUTO: módulo assentoA experiência do INAUTO: módulo assentoA experiência do INAUTO: módulo assento

Superficie

Esqueleto

Mista

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A experiência do INAUTO: módulo assentoA experiência do INAUTO: módulo assentoA experiência do INAUTO: módulo assentoA experiência do INAUTO: módulo assentoEstrutura Mista: V1 V2 V2

V3

V4

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A experiência do INAUTO: módulo assentoA experiência do INAUTO: módulo assentoA experiência do INAUTO: módulo assentoA experiência do INAUTO: módulo assento

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Complex Product Design: capabilities Complex Product Design: capabilities ddevelopmentevelopment

Duarte & Heitor (2001)

Design Development Capabilities

ProductionCapabilities

Design ProcessDevelopment

ProductionExperience

Knowledge Requiredfor Design Process Development

Knowledge about Production Problems

and Conditions

Learning before Doing

Learning by Doing

Capabilities Required for Production

New Process Technology

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Uma estratégia: o Projecto P3 e o CEDP

Uma estratégia: o Projecto P3 e o CEDP

P3

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... promover a capacidade de inovar, a ... promover a capacidade de inovar, a concepção de novos produtos em harmonia concepção de novos produtos em harmonia com o ambiente, e a análise sistémica para com o ambiente, e a análise sistémica para o desenvolvimento sustentável da industriao desenvolvimento sustentável da industria

... promover a capacidade de inovar, a ... promover a capacidade de inovar, a concepção de novos produtos em harmonia concepção de novos produtos em harmonia com o ambiente, e a análise sistémica para com o ambiente, e a análise sistémica para o desenvolvimento sustentável da industriao desenvolvimento sustentável da industria

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20

1.1. Produção de conhecimentoProdução de conhecimento: Bases de : Bases de conhecimento crescentemente distribuidas!conhecimento crescentemente distribuidas!

2. Mudança tecnológica:2. Mudança tecnológica: Acelerada! Acelerada!

3. Mercados:3. Mercados: incerteza! incerteza!

4. Sustentabilidade:4. Sustentabilidade: A emergência da ecologia A emergência da ecologia industrialindustrial

5. …e a FORMAÇÃO5. …e a FORMAÇÃO: re-estruturar / evoluir…: re-estruturar / evoluir…

1.1. Produção de conhecimentoProdução de conhecimento: Bases de : Bases de conhecimento crescentemente distribuidas!conhecimento crescentemente distribuidas!

2. Mudança tecnológica:2. Mudança tecnológica: Acelerada! Acelerada!

3. Mercados:3. Mercados: incerteza! incerteza!

4. Sustentabilidade:4. Sustentabilidade: A emergência da ecologia A emergência da ecologia industrialindustrial

5. …e a FORMAÇÃO5. …e a FORMAÇÃO: re-estruturar / evoluir…: re-estruturar / evoluir…

PORQUÊ?

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Caso de Estudo: assento

Componentes, Materiais & Tecnologias

METAL

TECHNOLOGIES

STAMPING

BENDING

DRILLING

HEAT TREATING

MATERIALS

STEEL

PLASTICS/POLYMERS

TECHNOLOGIES

INJECTION MOLDING

COMPRESSION MOLDING

MATERIALS

PUR

PVC

PE-66

POLYESTER

PP

ABS

POM

ASSEMBLY

TECHNOLOGIES

MIG WELDING

HAND LAYUP

GLUING

FASTENING

TEXTILES

NONWOVEN

SEWING

MATERIALS

FABRIC

FRONT SEATFRONT SEATTECH/MATs

BUCKLE ASSY

BUCKLE (2)

INSERT (2)

WEBBING

COVER (2)

BUSHING

BUTTON

STOP (2)

SPRING

ARMREST

FRAME

RETAINER

CUSHION

COVER

CUSHIONS

CUSHION UPPER

CUSHION LOWER

STIFFNER (2)

ISOLATOR

FRAMES

FRAME LOWER

FRAME UPPER 1

FRAME UPPER 2

HEADREST

CUSHION

COVER (2)

FRAME

SUBSTRATE

RETAINERCOVERS

COVER UPPER

COVER LOWER

FRONT SEATSTRUCTURE

BUCKLE ASSY

BUCKLE (2)

INSERT (2)

WEBBING

COVER (2)

BUSHING

BUTTON

STOP (2)

SPRING

ARMREST

FRAME

RETAINER

CUSHION

COVER

CUSHIONS

CUSHION UPPER

CUSHION LOWER

STIFFNER (2)

ISOLATOR

FRAMES

FRAME LOWER

FRAME UPPER 1

FRAME UPPER 2

HEADREST

CUSHION

COVER (2)

FRAME

SUBSTRATE

RETAINERCOVERS

COVER UPPER

COVER LOWER

FRONT SEATSTRUCTURE

Conceição P., Heitor M.V., Veloso F., 2002

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Mudança tecnológica:Mudança tecnológica: materiamateriallss, , IPTS(1999)IPTS(1999)

Mudança tecnológica:Mudança tecnológica: materiamateriallss, , IPTS(1999)IPTS(1999)

STEELS

CAST IRON

IRON

COOPER

ALLOYSTEELS

GLASSY METALS

AL-LITHIUM ALLOYS

DUAL PHASE STEELS

MICROALLOYED STEELS

BRONZE

SKIN FIBRE GUMS

RUBBER

LIGHTALLOYS

SUPER ALLOYS

TITANIUMZINCONIUMETC

NEW SUPER ALLOYSDEVELOPMENT SLOWMOSTLY QUALITYCONTROL ANDPROCESSING

CONDUCTINGPOLYMERS

HIGH TEMPERATUREPOLYMERS

HIGH MODULUSPOLYMERSBAKELITE

NYLON

WOOD

PAPER

STONEFLINT

POTTERT

GLASS

CEMENT

REFRACTORIES

PORTLANDCEMENT FUSED

SILICA CERMETS

EPOXIES

POLYESTERS

COMPOSITES

POLYMERS

METALS

CERAMICS

POLYMERS

COMPOSITES

CERAMICS

METALS

ALLOYS

10 000 BC 5000 BC 0 1000 1500 1800 1900 1940 1960 1980 1990 2000 2010 2020GOLD

CERAMIC COMPOSITES

COMPOSITESMETAL-MATRIX

SURFACEENGINEERING

RE

LA

TIV

E I

MP

OR

TA

NC

E

SUPERCONDUCTORSTOUGH ENGINEERING

CERAMICS

KEVLAR

BRICKS (with STRAW)

IVORY

10000 BC5000 BC

0 1000 1500 1800 1900 1940 1960 1980 1990 2000 2010 2020

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Competitividade sustentávelCompetitividade sustentáveldesenvolver abordagens sistémicas e a analise de ciclo de vida desenvolver abordagens sistémicas e a analise de ciclo de vida

ao longo da cadeia de valor de produtos-serviços.ao longo da cadeia de valor de produtos-serviços.

Competitividade sustentávelCompetitividade sustentáveldesenvolver abordagens sistémicas e a analise de ciclo de vida desenvolver abordagens sistémicas e a analise de ciclo de vida

ao longo da cadeia de valor de produtos-serviços.ao longo da cadeia de valor de produtos-serviços.

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Os engenheiros em Portugal...Os engenheiros em Portugal...Os engenheiros em Portugal...Os engenheiros em Portugal...

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1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

Portugal EUA Irlanda Bélgica Alemanha

EUA

AL

BE IRL

PT

% engenheiros na população activa entre 25 e 64 anos, Heitor et al (2003)

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...e a formação em engenharia...e a formação em engenharia...e a formação em engenharia...e a formação em engenharia

25% 26% 24% 25%

5% 8% 9% 8% 9% 9%

17% 15% 15%18%

29% 21% 23%17%

21% 22%

32% 32%31% 23%

28% 37%25%

34% 25% 23%

23% 25% 28%27%

30%30%

36%35% 43% 43%

3% 3% 3% 8% 3% 7% 5% 2% 3%9%

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1912/13 1914/15 1927 1941 1954/55 1971 1972 1981 1993/94 2000/01

Ciências Sociais(introdução)

Ciências da engenharia

Ciências básicas daengenharia

Ciências Básicas

Projecto em engenharia

A evolução da estrutura dos programas do ISTHeitor et al (2003)

26



Mestrado em Engenharia de ConcepçãoMestrado em Engenharia de Concepção“Engineering Design”“Engineering Design”

27

Collaborative

Product

Development

Technology

CAE

Information and Knowledge Management

Simulation and virtual prototyping

Design

Shape

Emotions

Design Methods and Management

Industry

needs and

requirements

Entrepreneurial

culture

and attitude

Disciplinary

Knowledge and

new Scientific

Developments:

Materials Science Manufacturing Tech Mechanical Design Thermo-Fluids Electronics Sustainability Systems Engng. Virtual Prototyping Management of Technology Ergonomics Design

Innovative capacity

for new product

development

Eco-Design

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Design Studios:Design Studios:desafios e oportunidades para a engenharia de concepçãodesafios e oportunidades para a engenharia de concepção

Design Studios:Design Studios:desafios e oportunidades para a engenharia de concepçãodesafios e oportunidades para a engenharia de concepção

O desafio

reunir e promover:

• Competências Tecnicas

• Capacidade de Produção

• Mercados e redes de distribuição sustentáveis

A ferramenta

DESIGN STUDIOS fomentando o trabalho colaborativo e a simulação virtual

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Design Studios:Design Studios: desafios e oportunidades para a engenharia de concepçãodesafios e oportunidades para a engenharia de concepção

Design Studios:Design Studios: desafios e oportunidades para a engenharia de concepçãodesafios e oportunidades para a engenharia de concepção

British Aerospace, 1960diálogo

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Design Studio

Factores Humanos

Factores Humanos

Factores TécnicosFactores Técnicos

contextode mercadocontexto

de mercado

Desenvolvimento de Produto colaboração multidisciplinar

Desenvolvimento de Produto colaboração multidisciplinar

contextoindustrialcontextoindustrial

tecnologiatecnologia

formaformaergonomiaergonomia

funçãofunção

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integração para a inovaçãointegração para a inovaçãointegração para a inovaçãointegração para a inovação

Engineering Sciences

Management

Systems methods

Social Studies

Technology Policy

Product Development

Process Optimization

Socio & technical integration

“Building Blocks”

Objectivos

Technology Policy

Technology Policy

métodosmétodos

empresaempresa

sociedadesociedade

Engineering design Engineering design

32

object

variable

variable

determined

determined

context

Prototype

Research Design

Case

Design Research

Identity

Identity Research

Type

Typology Research

Adapted from Frieling (2001), “Deltametropolis: an exercise in strategic planning”

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http://in3.dem.ist.utl.pt/http://in3.dem.ist.utl.pt/mscdesignmscdesign//http://in3.dem.ist.utl.pt/http://in3.dem.ist.utl.pt/mscdesignmscdesign//

1 1. o quÊ? 2. porquÊ? 3. como? do desenvolvimento de produto á engenharia de concepção...

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