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Palestra Sinatora Simecs 15 06
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Palestra Sinatora Simecs 15 06

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Palestra do professor Amilton Sinatora (USP) sobre o impacto da inovação em atrito e desgaste de materiais na competitividade e redução de custos da empresa. Simecs, Caxias do Sul (RS), 15/06/209.

Palestra do professor Amilton Sinatora (USP) sobre o impacto da inovação em atrito e desgaste de materiais na competitividade e redução de custos da empresa. Simecs, Caxias do Sul (RS), 15/06/209.

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  • 1. Amilton Sinatora Departamento De Engenharia Mecânica Escola Politécnica – Universidade de São Paulo Tribologia, conhecimento a serviço da competitividade e da redução de custos Simecs – UCS – Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies (INES)
  • 2.  
  • 3.  
  • 4. <ul><li>Objetivos </li></ul><ul><ul><ul><li>Breve apresentação da tribologia (atrito, desgaste e lubrificação). </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Os caminhos para o fim de vida de um produto, equipamento ou componente. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Custos, impacto social e ambiental do desgaste e do atrito. A experiência européia e norte-americana. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Exemplos práticos de como o desgaste pode ser um fator de aumento de custo ou fator de aumento da competitividade. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Formas de apoio governamental e cooperação empresa-universidade. Exemplos de investimentos e retornos. </li></ul></ul></ul>Tribologia, conhecimento a serviço da competitividade e da redução de custos
  • 5. Breve apresentação da tribologia 1/2 9 de maio de 1966 “ ...The science and technology of interacting surfaces in relative motion and the practices related thereto” “ tribos” roçar/esfregar + “ logos” , estudo . [DOWSON, 1979 Trib. Int, 38 (2005),449 Dr. H. Peter JOST Atrito Atrito Desgaste Desgaste Atrito Desgaste 1/2 Tribologia Lubrificação
  • 6. <ul><li>CAMPOS </li></ul><ul><ul><li>mecânica </li></ul></ul><ul><ul><li>física </li></ul></ul><ul><ul><li>química </li></ul></ul><ul><ul><li>materiais </li></ul></ul>predizer comportamento de sistemas físicos <ul><li>CONHECIMENTOS </li></ul><ul><ul><li>lubrificação </li></ul></ul><ul><ul><li>atrito </li></ul></ul><ul><ul><li>desgaste </li></ul></ul>[WINER, 1990] unificador da aplicação dos conhecimentos básicos Tribologia ! 1966 2/2 Breve apresentação da tribologia 2/2
  • 7. Custos e impactos 1/5 Economias devidas a aplicação da tribologia Reino Unido 1966.[DOWSON, 1979] . Adaptado. 3036 Valores de 1966 Valores de 2002 Milhões de Libras 1518 1320 106 13 13 290
  • 8. Perdas econômicas. Relatório Jost e estudos posteriores 1 a 10% do PIB/PNB Sinatora 2005 Custos e impactos 2/5 1% do PNB = 17.000.000.000 R$ 6% do PNB = 104. 000.000.000 R$ Brasil/Estimativa 2004 (PNB) 1.700 bi R$ Conhecimento existente: 20% redução 3.400.000.000 R$ 20.800.000.000 R$
  • 9. Exemplo: frota veicular paulistana 20% = - 37.500 t/ CO 2 ano Custos e impactos 3/5 1 275 000 m 2 / 82 875 000 R$ Aço inox 41 555 000 m 2 / 15 582 000 R$ Pinheiros 187.500 toneladas CO 2 devido a atrito (15%)‏ 250g/l / (1.250.000 t/ano)‏ CO 2 / CO 2 total da frota 5 10 9 X (250)g/l 1,5 10 9 reais/ano Valor perdido por ano por atrito em veículos na cidade de São Paulo (R$/ano) ( 2,0R$/l)‏ 750 000 000 l Volume de combustível devido a perda por atrito 5 000 000 000 l/ano Consumo veicular anual médio (10 000km/ano x 5 000 000 veículos /10km/l 15% Perdas mecânicas por veículo Valor Fator
  • 10. Custos e impactos 4/5
  • 11. Custos e impactos 5/5
  • 12. 1966: 1) Ensino Graduação/ Pós Graduação em Tribologia (UK) 2) Livro sobre tribologia 3) Programa governamental de pesquisa Atualização e comentários Japão [SAKURAI, 1984] – [SASADA, 1984] Alemanha [CZICHOS, 1984] URSS [AVDUEVSKY & BRONOVETS,1984] Mundo [JOST, 1990] Alemanha/ Mundo [CZICHOS, 1995] Mundo [LUDEMA, 2000] 4) Estudo Prospectivo de MATERIAIS AVANÇADOS - Relatório de Perspectivas – Fase I Dezembro 2007. Fase II Junho 2008. Brasilia – CGEE – Tribologia. Pg 107 – 118. José Daniel Biasoli de Mello. A experiência européia e americana 1/2
  • 13. Impactos sociais e ambientais e tendências O presidente Obama, agora que tomou controle da GM, necessita converter as fábricas aos novos e necessários usos imediatamente. 2. Não enfie outros US$ 30 bilhões nos cofres da GM para fabricar carros. Ao invés disso, use o dinheiro para manter a atual força de trabalho – e a maioria daqueles que foram demitidos – empregados de forma que possam construir os novos modos de transporte do século XXI. Permita que eles comecem o trabalho da conversão agora. ...... 7. Transforme algumas das fábricas vazias da GM em instalações que produzam moinhos eólicos, painéis solares e outros meios de formas alternativas de energia. Necessitamos de dezenas de milhões de painéis solares já. E há uma força de trabalho zelosa e habilitada que pode fabricá-los. -Adeus, GM MICHAEL MOORE*- A experiência européia e americana 2/2
  • 14. O fim de vida de componentes e equipamentos se deve á corrosão, fadiga, fluência, sobrecarga, desgaste ou á obsolescência. Os caminhos para o fim de vida de um produto, equipamento ou componente Holmberg 2001
  • 15. Quais a s perdas econômicas e sociais? Notar a expressão “severe wear” Exemplo 2: Falha de pás de turbina a vapor Azevedo 2009 O fim de vida de um produto
  • 16. O fim de vida de um produto Desafios técnicos para a previsão de vida de componentes e equipamentos. O desgaste acumulado (perda de massa ou de volume) atinge níveis que colocam em risco o componente, o equipamento,.... Holmberg 2001
  • 17. Exemplo 1: Competitividade 1/3 Castro 2007
  • 18. Exemplo: Modelo para previsão de desgaste de cilindros na laminação Modelos permitem além da previsão de vida, o controle do processo de fabricação
  • 19. Heuberger, M.P. et all. Protein-mediated boundary lubrication in arthroplasty. Biomaterials 26(2005) 1165-1173 Competitividade 3/3
  • 20. Formas de apoio governamentais 1/4
  • 21. Formas de apoio governamentais 2/4 CGEE
  • 22. CGEE Formas de apoio governamentais 3/4
  • 23. Formas de apoio governamentais 4/4 <ul><li>COMO ALAVANCAR PROJETOS DE PESQUISA CIENTÍFICA E INOVAÇÃO EM EMPRESAS PRIVADAS, APOIADOS PELAS LEIS 10.973, 11.196 E 11.487 (Lei do Bem)‏ </li></ul><ul><li>Artigo 17 - § 1º: </li></ul><ul><li>Considera-se inovação tecnológica a concepção de novo produto ou processo de fabricação, bem como a agregação de novas funcionalidades ou características ao produto ou processo que implique melhorias incrementais e efetivo ganho de qualidade ou produtividade, resultando maior competitividade no mercado. </li></ul>Lei do Bem
  • 24. Exemplos de investimentos e retornos 1/7
  • 25. Exemplos de investimentos e retornos 2/7
  • 26. Exemplos de investimentos e retornos 3/7 Estrutura funcional do projeto CDC Aços Villares Aços Villares IPT IPT Diretor Gerência Inovação Supervisão Técnica Gerentes de Projetos Reitor da Universidade de São Paulo Diretor da Escola Politécnica da USP Chefe do Depto. De Eng. Mecânica Docentes USP / LFS USP / LFS Presidente Diretor de Operações e Negócios Diretor do Centro de Tecnologia de Processos e Produtos - CTPP Chefe Laboratório de Metalurgia e Materiais Cerâmicos - LMMC Pesquisadores e Técnicos Alunos de Pós - Graduação Alunos de Graduação Funcionários Pós - doutorandos Equipe de Coordenação
  • 27. Exemplos de investimentos e retornos 4/7 Distribuição dos projetos Inventos Renovação de Produtos Impacto na Produtividade Melhorias Continuadas Longo Prazo: vantagem tecnológica competitiva Médio Prazo: renovação de produtos e processos em 2/5 anos Curto Prazo: melhorias incrementais de produtos e processos Resultados esperados Demanda /Oferta Novos produtos/processos inovadores. Antecipar tendências tecnológicas de concorrentes e clientes Criar barreiras tecnológicas Produtos/ Processos compatíveis com o que existe no mercado (benchmark). Acompanhar tendências tecnológicas. Otimização de processos /produtos, redução de custos, ganhos incrementais de qualidade e desempenho
  • 28. Tabela 2 – Recursos de órgãos de fomento (milhões de reais)‏ Exemplos de investimentos e retornos 5/7 93,4 2.186,8 540,8 557,8 642,7 93,4 445,5 TOTAL 278,7 34,8 243,8 PROCAD CAPES 105,1 39,4 52,6 13,1 RHAE CNPQ 275,8 103,4 137,9 34,5 Materiais Avançados II CNPQ 30,0 12,5 15,0 2,5 PROSUL CNPQ 19,6 19,6 Materiais Avançados I CNPQ 540,8 540,8 CILALDE FINEP 651,4 325,7 325,7 HIPERROLL FINEP 46,8 0,00 46,8 RECOPE FINEP 804,8 402,4 402,4 Ação Transversal FINEP 43,8 19,6 43,8 19,6 AUX. PESQUISA FAPESP 71,7 71,7 INFRAESTRUTURA FAPESP 2,9 40,7 2,9 40,7 PITE FAPESP Total (U$)‏ Total (R$)‏ 2007 (R$)‏ 2006 (R$)‏ 2005 (R$)‏ 2000-2004 (U$)‏ 2000-2004 (R$)‏ PROJETO AGÊNCIA
  • 29. Exemplos de investimentos e retornos 6/7 Impacto dos projetos CDC na Receita líquida de Cilindros [xR$1.000] 0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 350.000 Linha 100948 132234 202939 221246 188496 218902 CDC 1438 2279 2743 18258 108108 123873 Gastos CDC 1597 1903 2119 1893 2410 2350 2001 2002 2003 2004 2005 2006
  • 30. Tabela 1 – Impostos e remuneração do trabalho (milhões de reais)‏ Exemplos de investimentos e retornos 7/7
  • 31. Agenda “ Não dá tempo” Mudanças mais e mais rápidas X Fundamentos, repertório, múltiplas aplicações Remadores de raia Remadores de “X” games Inovação ( em tribologia) Século XXI
  • 32. <ul><li>Esta palestra foi uma iniciativa dos parceiros: </li></ul><ul><li>Simecs </li></ul><ul><li>UCS </li></ul><ul><li>Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies </li></ul>Obrigado! [email_address]

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