Como Desenvolver uma Máquina: Veja as Principais Etapas

“O impossível é o possível que nunca foi tentado. ”

Ao pensar nessa frase e na história da humanidade, percebe-se constantemente obstáculos intransponíveis sendo superados pela mente humana. Graças à nossa inteligência, conseguimos elaborar máquinas que superam as nossas limitações físicas e que nos permitem adaptar o ambiente às nossas exigências. Neste artigo explicamos passo-a-passo como criar e desenvolver uma máquina.

Empreendedorismo em projetos mecânicos

Em algum momento da história, alguém notou a necessidade, e então projetou o que usamos hoje para fazer um café. Ao refletir, mesmo que seja por pouco tempo, já é possível perceber o quanto máquinas, simples ou complexas, estão presentes no nosso dia-a-dia. E uma prova de que constantemente novas ideias surgem, é que apenas em 2014, houve emissão de 1,1 milhão de patentes, segundo a WIPO (World Intellectual Property Organization – Organização Mundial da Propriedade Intelectual). Mas geralmente, desenvolver uma máquina não é tão simples.

Como então, ter uma ideia nova, colocá-la no papel e depois retirá-la?

Inovação ou Invenção ao Desenvolver uma Máquina?

Ao desenvolver uma máquina, estar ciente de uma resposta para essa pergunta é fundamental pois, antes de investir ou contratar um engenheiro, deve-se questionar se está criando algo novo e útil ou só tendo um  gasto de dinheiro desnecessário:

Inovar, diferentemente de inventar, significa aproveitar algo que já existe para recriar um novo sentido ou conceito e alcançar um determinado resultado na sociedade com a nova ideia.  É preciso ter esses conceitos em mente para que não se tenha retrabalho com a criação ou verificação técnica de algo que já é utilizado, além disso, ter ciência do impacto do que está sendo desenvolvido pode ser interessante para analisar a possibilidade de uma patente, pedir investimento ou até mesmo desistir da ideia por considerá-la pouco receptiva pelo público alvo.

Ideação em projetos mecânicos

A partir de necessidades rotineiras, com um embasamento técnico apurado ou não, pensa-se em algo que possa resolver entraves encontrados, levantando o máximo de possibilidades que se conseguir. Nessa parte cria-se um modelo da situação que seja o mais simples possível e que seja o suficiente para tratar o problema de modo qualitativo e assim definir o que será necessário analisar quantitativamente.

Sendo assim, é importante ter definido quais os objetivos da máquina desenvolvida, assim como os pontos a serem analisados e que são indissociáveis para o  projeto,  como por exemplo segurança, fabricabilidade, rentabilidade, receptividade do mercado e funcionalidade. Entenda melhor o que é ideação no nosso artigo ideação e gestão da inovação.

Viabilidade técnica em projetos para desenvolver uma máquina

Em projetos de desenvolvimento de máquinas, motores, peças ou equipamentos, feitas todas essas definições prossegue-se para o estudo da viabilidade técnica mecânica. Para isso, cria-se possibilidades distintas de se obter o mesmo resultado, que é uma máquina que atenda as especificações anteriormente definidas. Com isso, tem-se uma variedade de soluções satisfatórias, que devem ser trabalhadas para filtrar as que melhor atendem os objetivos.

A partir dessa etapa, precisa-se de um conhecimento técnico maior para que as hipóteses e as análises qualitativas nos modelos levantados não gerem muito retrabalho na verificação com os cálculos, de modo que se evite mudanças grandes no modelo definido. É importante que caso haja produtos semelhantes a sua ideia,  eles sejam analisados para a partir deles poder  aplicar conceitos já testados na ideia que está sendo desenvolvida, assim como ter uma noção da aceitação do público à máquina. Além disso, um dos conhecimentos relacionados a como desenvolver uma máquina é o de cálculos estruturais.

Dimensionamento e cálculos estruturais

Após definido o esboço, é preciso validar e otimizar o que foi elaborado, com a realização de cálculos que permitirão definir as dimensões das peças e os componentes necessários. São realizados cálculos estruturais e dinâmicos, analisando quantitativamente o projeto a partir também da potência, rendimento, entre outras entradas do projeto.

Deve atentar-se aqui não só ao quesito funcionalidade, mas também considerar os outros pontos dados como entradas para o projeto. Analisando a rentabilidade da máquina, uma forma de reduzir os custos para a sua produção é encontrar fornecedores que tenham os componentes necessários no catálogo de produtos, ou seja, que fabricam o produto constantemente. Entenda melhor como reduzir custos através desse artigo sobre como fazer um estudo de componentes mecânicos.

Detalhamento de máquina e projeto mecânico: etapas para desenvolver uma máquina

Verificada a viabilidade técnica e definida a máquina, assim como os seus componentes, realiza-se o detalhamento do projeto ( Artigo sobre Desenho Mecânico). Com a modelagem tridimensional e os desenhos técnicos feitos nessa etapa em softwares, tem-se uma melhor visualização do que está sendo projetado, e os insumos necessários para a fabricação de peças não encontradas no mercado. Tudo isso deve ser feito de acordo com padrões definidos para desenhos técnicos, no Brasil, segue-se as normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Elas regulamentam desenhos técnicos, corrosão em materiais e demais conceitos teóricos ligados à engenharia.

Modelagem Tridimensional em projetos de máquinas

Feito o detalhamento do projeto é bem comum utilizar a modelagem tridimensional para o uso em softwares de simulação computacional, como o Ansys e o CATIA, a simulação feita pode ser estática ou dinâmica. Essa etapa consiste em verificar os cálculos realizados e fazer algumas análises em elementos finitos que seriam mais complicadas de fazer nos cálculos. Em alguns casos, elaborar um manual de fabricação e de montagem pode facilitar e economizar na produção de determinados componentes, assim como tornar mais prática a armação da máquina (quando a máquina é modular, também é feito o diagrama explodido).

Ao realizar essas etapas com um embasamento técnico correto, tem-se o desenvolvimento de máquina finalizado. Ou seja, tem-se todo um projeto mecânico elaborado, que possibilita a fabricação da máquina que melhor atenda às suas necessidades e com segurança.