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Engenharia de Produção 2014
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Amaranta Hayata de Azevedo
APLICAÇÃO DE MELHORES PRÁTICAS DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS AO PROJETO DE
UM CARRO ELÉTRICO
Importância PDP
Introdução
Competitividade
Linhas de produto atualizadas
Qualidade do produto
Redução de custo
Objetivos
Introdução
Expor o MÉTODO adotado no desenvolvimento de um VEÍCULO
ELÉTRICO projetado e fabricado por um grupo de estudantes universitários,
baseando-se nas melhores práticas de DESENVOLVIMENTO DE PRODUTO.
Objetivos
Introdução
• Veículo 100% elétrico
• Coleta Seletiva
• Universidade de Brasília
• Aprendizagem colaborativa
• Desenvolvimento de competências técnicas e transversais
Modelo de Referência
Introdução
Adaptação do Modelo de Referência Mecatrônico (Barbalho, 2006)
35,8%
30,0%
7,2%
9,4%
9,1%4,1% 4,4%
Uso de energia no Brasil (2011)
Indústrias Transportes Uso não energético Residências Setor energético Agropecuária Serviços
Justificativa
Planejamento Estratégico
Fonte dos dados: Balanço Energético Nacional - BEM 2012 | Ministério de Minas e Energia - MME
35,8%
30,0%
7,2%
9,4%
9,1%4,1% 4,4%
Uso de energia no Brasil (2011)
Indústrias Transportes Uso não energético Residências Setor energético Agropecuária Serviços
Renováveis; 17%
Não Renováveis; 83%
Justificativa
Planejamento Estratégico
Fonte dos dados: Balanço Energético Nacional - BEM 2012 | Ministério de Minas e Energia - MME
Justificativa
Planejamento Estratégico
Emissão antrópica de CO2 (MtCO2)
Fonte dos dados: Balanço Energético Nacional - BEM 2012 | Ministério de Minas e Energia - MME
191,3
98,2
17,5
89,7
48,20%
24,80%
4,40%
22,60%
0
40
80
120
160
200
Transportes Indústrias Residências Outros setores
Vendas de veículos leves em 2011(milhões de veículos)
4° Brasil 3,1
3° Japão 4,2
2° EUA 12,8
1° China 14,2
A ampliação da participação de RENOVÁVEIS na MATRIZ ELÉTRICA é devido às CONDIÇÕES HIDROLÓGICAS favoráveis e
aumento de GERAÇÃO EÓLICA.
19,5%
88,9%
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Mundo(2009)
Brasil(2011)
Participação de renováveis na matriz elétrica
Renováveis Não Renováveis
Justificativa
Planejamento Estratégico
Fonte dos dados: Balanço Energético Nacional - BEM 2012 | Ministério de Minas e Energia - MME
81,9%
1,4%
2,5%2,7%
4,4% 0,5%
6,6%
Matriz elétrica brasileira (2011)
Hidráulica Carvão e Derivados Derivados de Petróleo Nuclear Gás Natural Eólica Biomassa
Justificativa
Planejamento Estratégico
Fonte dos dados: Balanço Energético Nacional - BEM 2012 | Ministério de Minas e Energia - MME
Justificativa
Planejamento Estratégico
Eficiência: superior a 90%
Zero emissão
Ruído
Frenagem regenerativa
Custo de utilização
Justificativa
Planejamento Estratégico
Fonte dos dados: Globo News | Cidades e Soluções (10/04/2013)
70 carros
68 empresas
Justificativa
Planejamento Estratégico
Fonte dos dados: Globo News | Cidades e Soluções (10/04/2013)
Importação IPI PIS/Confins ICMS
R$ 120 mil a R$130 mil
35% 55% 13%12% a 18%
120%
Os veículos elétricos
Planejamento Estratégico
1830Escócia
1859Bateria
Chumbo-ácido
1897Táxi NY
Modelo T$$$
1ª e 2ª Guerra mundial
1960Problemas ambientais
1996Montadoras e Cia petróleo
1997Toyota prius
híbrido
1990Cota de VE, Califórnia
Honda civic
Ford Escape
4,5 Milhões
Híbridos
200 Mil
Elétricos
Fonte dos dados: Globo News | Cidades e Soluções (10/04/2013)
Os veículos elétricos
Planejamento Estratégico
Potencial de mercado
Planejamento Estratégico
540.000
560.000
580.000
600.000
620.000
640.000
660.000
680.000
700.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Mil
un
idad
es
Frota de auto veículos Mundial
Potencial de mercado
Planejamento Estratégico
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Habitantes por veículo
Brasil Média Mundial
Potencial de mercado
Planejamento Estratégico
-
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Mil
un
idad
es
Estimativa de frota de veículo baseada em habitantes por veículo
Potencial de mercado
Planejamento Estratégico
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Mil
un
idad
es
Produção de auto veículos mundial
Potencial de mercado
Planejamento Estratégico
23,60%
51,70%
0,20%
0,70%
4%
19,80%
23,80%
Produção de auto veículos por continente - 2012
Europa Ásia Oceania África América Brasil Outros
Concorrentes
Planejamento Estratégico
Carga derivado Comercial Compacto
Sub compacto Elétrico
Concorrentes
Planejamento Estratégico
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Carga derivado Comercial Compacto Sub compacto Elétrico
Média de CO2 emitido (g/km)
Média de CO2 (g/km)
Concorrentes
Planejamento Estratégico
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Comercial
Carga derivado
Compacto
Sub compacto
km/l de gasolina
Quilometragem rodada por litro por tipo de veículo
Média de Estrada (km/l) gasolina Média de Cidade (km/l) gasolina
Concorrentes
Planejamento Estratégico
0,17
0
0,05
0,1
0,15
0,2
Smart fortwoElectric Drive
Fiat 500e Scion iQ EV Chevrolet Spark EV Ford Focus Electric Mitsubishi i-MiEV
Dois lugares Mini compactos Compactos e sub compactos
Quilowatt-hora necessário para percorre um quilometro (kwh/km)
Concorrentes
Planejamento Estratégico
R$-
R$0,10
R$0,20
R$0,30
R$0,40
R$0,50
R$0,60
R$0,70
R$0,80
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Custo do quilometro rodado por tipo de veículo (R$/km)
Comercial Compacto Sub compacto Carga derivado Veículo elétrico
Concorrentes
Planejamento Estratégico
Prospecção tecnológica
Planejamento Estratégico
Bateria
Autonomia
Tempo de recarga
Forma de recarga
Descarte de material
Design
Requisitos e necessidades dos clientes
Especificações do Produto
Res
triç
ão
• Minimizar os custos dos sistemas mecânicos
• Ser fabricado por processos convencionais
• Utilizar painel solar
• Utilizar componentes comercializados no Brasil
• Promover inovações
• Baixa exigência técnica de fabricação e montagem
• Fácil fabricação e montagem
• Baixo custo de fabricação e montagem
Nec
ess
idad
es d
os
clie
nte
s • Carregar 5.000 kg de resíduo por semana
• Capacidade para mais de uma pessoa
• Minimizar riscos de falhas por má utilização
• Elevada resistência e durabilidade
• Fácil operação
• Facilidade de recarga as baterias
• Baixo custo de manutenção
• Dispositivos de segurança para acesso aos componentes
• Proporcionar segurança durante o uso
Req
uis
ito
s n
orm
ativ
os • Atender aos limites de
velocidade das vias urbanas
• Atender ao código de trânsito brasileiro
Métricas da qualidade do produto
Especificações do Produto
Requisitos, necessidades e
restrições
Métricas da qualidade
Metas
Especificações do produto
Especificações do Produto
1. Custo de produção: R$ 50.0002. Carga: 200kg no veículo + 1000kg no
reboque3. Conforto: Acomodação de 90% da
população4. Capacidade de pessoas: 2 pessoas5. Velocidade: Até 75 km6. Autonomia: 100 km7. Interfaces de comunicação com o
usuário: 1 interface visual8. Vida útil do veículo: 10 anos9. Componentes no mercado local: 70%10. Componentes móveis protegidos: 100%
11. Componentes eletrônicos protegidos: 90%
12. Componentes fabricados por processos convencionais: 80%
13. Material de alta resistência: 65%14. Cantos vivos e arestas cortantes: 015. Custo por km rodado: Até 0,06 R$/km16. Matéria prima no mercado local: 80%17. Nível de ruído: Até 40 dB18. Ocorrência de falhas durante operação:
Até 1 falha a cada 6 meses19. Peças intercambiáveis: 65%20. Cumprir normas: 100%
Especificações do produto
Especificações do Produto
Custo de ProduçãoR$ 50.000,00
Capacidade de carga200 kg + 1.000 kg
Capacidade de pessoas
Velocidade máxima75 km/h
Autonomia100 km
Custo por km rodadoR$ 0,06
Conceito do produto
Especificações do Produto
• Duas rodas dianteira e uma traseira
• Tração traseira com redução por
correntes
• Suspensão independente na
dianteira e mono-choque na
traseira
• Freio a disco em todas as rodas
• Quatro rodas e caçamba inclinada
• Suspensão independente na dianteira com eixo rígido atrás
• Freio a disco dianteiro e traseiro com freio de estacionamento
• Tração traseira com redução por diferencial ou por engrenagens
Conceito do produto
Especificações do Produto
• Redução de custos com sistema de transmissão
• Redução do raio de curvatura: maior estabilidade em curva
• Maior capacidade de carga
• Mais leve
• Versátil • Simplicidade estrutural: Chassi
monobloco
• Similaridade com veículos
comumente utilizados
Conceito do produto
Especificações do Produto
Custo de Produção Capacidade de carga
Declaração do escopo
Planejamento do Projeto
DesignGerenciamento
do projetoMecânica Energia, Controle
e Automação
Plano do projeto Monitoramento
das atividades
• Estrutura• Suspensão e
direção• Power train• Freio• Arrefecimento
• Motor• Eletrônica
embarcada• Sistema de
alimentação
• Identidade visual
• Exterior• Interior
Recursos e riscos
Planejamento do Projeto
Recursos Humanos
Recursos Financeiro
Recursos Tecnológico
Gestão de Riscos
Principais ameaças
Planejamento do Projeto
Recurso financeiro não suficiente
Não acesso à tecnologia
Equipamentos e ferramentas
inadequadas
Alta rotatividade de pessoal
Próximos passos
Considerações Finais
OBJETIVO: Expor o MÉTODO adotado no desenvolvimento de um VEÍCULO ELÉTRICO projetado e fabricado por um
grupo de estudantes universitários, baseando-se nas melhores práticas de DESENVOLVIMENTO DE PRODUTO.
Obrigada!
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