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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2011.tde-11112013-164102
Documento
Autor
Nome completo
Alan Garcia Santos
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2011
Orientador
Banca examinadora
Montanari, Luciana (Presidente)
Burato, Carlos Umberto
Carvalho, Jonas de
Título em português
Desenvolvimento de metodologia para parametrização de equipamentos mecânicos pressurizados
Palavras-chave em português
Esqueleto e vasos de pressão
Parametrização
Sistemas CAD
Top-down
Resumo em português
Trata do desenvolvimento de uma metodologia para parametrização de equipamentos mecânicos pressurizados. Objetiva criar sistemas para geração de famílias de equipamentos petroquímicos e reduzir o tempo total de elaboração do projeto, desenhos e listas de materiais em até 80%, diminuir em até 70% o tempo consumido na geração de fichas de corte e mapas de solda na execução de roteiros de fabricação e ainda aprimorar a aquisição de materiais e componentes devido à padronização das entradas de projeto. Relata que os sistemas CAD (Computer-Aided Design) tridimensionais paramétricos têm papel cada vez mais destacado no desenvolvimento de equipamentos, porém alguns setores tradicionais da indústria brasileira apresentam ainda certa resistência ao emprego desta tecnologia. Demonstra que diante dos desafios impostos pela exploração de petróleo na camada do Pré-Sal e o grande volume de investimentos da PETROBRAS na expansão do setor produtivo ligado à extração e refino de petróleo, as empresas fornecedoras de equipamentos para o setor petroquímico são obrigadas a se modernizar e buscar novos paradigmas de projeto e fabricação para atender à demanda. Explica que o emprego produtivo de sistemas CAD 3D paramétricos se torna essencial neste cenário. Aplica a metodologia que foi desenvolvida baseada na abordagem top-down para modelagem de montagens, e afirma esta metodologia pode ser adaptada a qualquer sistema CAD 3D paramétrico comercial, com baixo consumo de recursos computacionais. Apresenta para validação um exemplo de aplicação passo a passo da metodologia para um equipamento. Mostra que a metodologia foi aplicada também para a construção de uma família de vasos de pressão verticais suportados por saia, com o intuito de avaliar o desempenho, com a obtenção de resultados significativos. Discute os problemas e dificuldades enfrentados na implantação do sistema paramétrico, juntamente com as alterações que este sistema trás na estrutura organizacional tradicional de empresas de bens de capital. Conclui que a metodologia desenvolvida apresentou resultados dentro dos objetivos estabelecidos e é uma alternativa viável para projetos mecânicos, que possibilita ganho de produtividade significativo.
Título em inglês
Development of methodology for parameterization of pressurized mechanical equipments
Palavras-chave em inglês
CAD systems
Parameterization
Skeleton and pressure vessels
Top-down
Resumo em inglês
This work addresses a methodology for the parameterization of pressurized mechanical equipments. It focuses on creating systems to generate an assembly of petrochemical equipments, hence reducing the total time of project designs, layouts and bill of material until 80%, decreasing until 70% the time consumed for executing manufacturing instructions and also improving materials and components acquisition due to the standardization of project entries. The study reports that three-dimensional parametric CAD systems (Computer-Aided Design) have an increasingly prominent role in the development of equipments, however some traditional sectors in the Brazilian industry are still somewhat resistant to using this technology. This work shows that with the challenges posed by oil exploration in the pre-salt layer and PETROBRAS large investments in the productive expansion sector for oil extraction and refining, the equipment supply companies servicing the petrochemical industry are forced to modernize and seek new design and manufacturing paradigms to meet the demands. It explains that the productive use of 3D parametric CAD systems are essential in this scenario. The methodology that was developed based on the top-down approach for assembly modeling is applied, thereby showing that this methodology can be adapted to any commercial 3D parametric CAD system, with low computational consumption of resources. For validation, it shows a step by step application example of the methodology in one equipment. It shows that the methodology was also applied to the construction of a family of skirt supported vertical pressure vessels, in order to evaluate the performance, with significant results. This work discusses the problems and difficulties faced in implementing the parametric system, along with the changes this system brings in the traditional organizational structure of capital goods companies. It concludes that this methodology presented results within the stated objectives and that it is a viable alternative for mechanical designs, hence enabling significant productivity gains.
 
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AlanGarciaSantos.pdf (5.76 Mbytes)
Data de Publicação
2013-11-29
 
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