FMEA, CAD and CFD INTEGRATED IN THE FIGHT AGAINST THE SARS-Cov 2 PANDEMIC: DEVELOPMENT OF AEROSOL PROTECTIVE APPARATUS FOR PROFESSIONAL DRIVERS
FMEA, CAD e CFD INTEGRADOS NO COMBATE A PANDEMIA DE SARS-Cov 2: DESENVOLVIMENTO DE APARATO PROTETOR CONTRA AEROSSÓIS PARA MOTORISTAS PROFISSIONAIS
Palabras clave:
FMEA, CFD, CAD, PRODUCT DEVELOPMENT, PPEResumen
The SARS-CoV2 pandemic brings to society a group of new challenges related to efforts to combat disease and post-pandemic global return. This work proposes an integrated product development methodology (FMEA+CAD+CFD) to obtain a prototype of an aerosol shield for professional drivers. A new driver aerosol shield CAD prototype was obtained. The FMEA+CAD+CFD methodology was proposed to reduce development time and costs. From the basic development tools, a CAD based prototype was obtained. This initial model supports a FMEA application - to correct failure modes it can be identified and prioritized by the risk priority number. CFD simulation was used to discuss the barrier efficiency. The FMEA can be used to correct prototype in CAD environment – avoid put prototypes in production with inadequacies - and reduces total development time and costs. For products that have fluid dynamics based functions, the failure modes solutions correlated can be helped by CFD simulation - a technique that replaces non-trivial real physical experiments. The FMEA reduces plus to 90% all failure modes RPN in CAD based prototype, after correction actions. CFD simulation shows that the flow lines are strongly deflected by the driver's shield, compared to no shield situation.
Descargas
Citas
Anfinrud, P., Bax, C. E., Stadnytskyi, V., & Bax, A. (2020). Could SARS-CoV-2 be transmitted via speech droplets? medRxiv. 2020.04.02.20051177; doi: https://doi.org/10.1101/2020.04.02.20051177
Barbosa, L. A. D. S., Andrade, A. L. M., Oliveira, L. G. D., & Micheli, D. D. (2018). Prevalência do consumo de substâncias psicotrópicas por motoristas de ônibus urbano: uma revisão sistemática. SMAD. Revista eletrônica saúde mental álcool e drogas, 14(4), 234-244.
Barros, F. P., Bastos, R. F. N., & Lopes, R. L. (2020). Prevalência de lombalgia em motoristas de caminhão da rede privada. hígia-revista de ciências da saúde e sociais aplicadas do oeste baiano, 5(1).
Baxter, M. (1998). Projeto de Produto: guia para o desenvolvimento de novos produtos. São Paulo: Edgard Blücher.
Briantais, L. (2017). Metal additive manufacturing: process, conception and post-treatments. 117f. Dissertação (Màster Universitarien Enginyeria d`Automoció), Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona, Barcelona.
Calignano, F., Manfredi, D., Ambrosio, E. P., Biamino, S., Lombardi, M., Atzeni, E., & Fino, P. (2017). Overview on additive manufacturing technologies. Proceedings of the IEEE, 105(4), 593-612.
Cavaignac, A., & Uchoa, J. (2018). Obtaining FMEA’s indices for occupational safety in civil construction: a theoretical contribution. Brazilian Journal of Operations & Production Managinent, 15(4), 558-565. https://doi.org/https://doi.org/10.14488/BJOPM.2018.v15.n4.a9
Cavaignac, A. L.O., Uchoa, J., & Dos Santos, H. (2020). Risk analysis and prioritization in water supply network maintenance works through the failure modes and effects analysis: occupational safety fmea application. Brazilian Journal of Operations & Production Managinent, 17(1), 1-7. https://doi.org/https://doi.org/10.14488/BJOPM.2020.006
da Silva, G. C. (2011). Integração da prototipagem física no processo de desenvolvimento de produtos automotivos. Revista Tecnologia, 32(1), 105-115.
Dias Júnior, E.B., & Cavaignac, A.L DE O. (2019). Avaliação de riscos e falhas utilizando a ferramenta FMEA priorizando a NR-10 de serviços elétricos de baixa, média e alta tensão. Brazilian Journal of Production Engineering, 5(3): 214-225.
Delbim, L. R., & Baciuk, É. P. (2016). Avaliação de obesidade e sobrepeso como estratégia de diagnóstico organizacional para risco ocupacional: um estudo com motoristas de ônibus. Revista de Ciências Médicas e Biológicas, 15(2), 178-185.
Fratti, S. R., de Souza, D. A., Vendrame, E. F., & Gruska, V. M. (2019). Prevalência e fatores condicionantes de lombalgia em motoristas de caminhão da cidade de cianorte–pr. Revista uningá, 56(1), 26-37.
Feng, S., Shen, C., Xia, N., Song, W., Fan, M., & Cowling, B. J. (2020). Rational use of face masks in the COVID-19 pandemic. The Lancet Respiratory Medicine, 8(5), 434-436.
Ferioli, M., Cisternino, C., Leo, V., Pisani, L., Palange, P., & Nava, S. (2020). Protecting healthcare workers from SARS-CoV-2 infection: practical indications. European Respiratory Review, 29(155).
Fernandes, J. M. R., & Rebelato, M. G. (2006). Proposta de um método para integração entre QFD e FMEA. Gestão & Produção, 13(2), 245-259.
Fernandes, I. L., Lucchese, R., Vera, I., Neto, J. M. P., & Lucchese, L. (2017). Uso de tabaco em motoristas de caminhão: revisão bibliográfica. Perspectivas em Psicologia, 21(1).
Ford, M. C. (2011). Failure Mode and Effects Analysis: FMEA Handbook, 4.2 ed. Available from:
https://fsp.portal.covisint.com/documents/106025/14555722/FMEA+Handbook+v4.2/4c14da5c-0842-4e60-a88b-75c18e143cf7?version=1.0. Acess in: 03 mai 2020
Gomes, J. F. B., & Wiltgen, F. (2020). Avanços na manufatura aditiva in metais: técnicas, materiais e máquinas. Revista Tecnologia, 41(1).
Guo, Z. D., Wang, Z. Y., Zhang, S. F., Li, X., Li, L., Li, C., ... & Zhang, M. Y. (2020). Aerosol and surface distribution of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 in hospital wards, Wuhan, China. Emerg Infect Dis, 26(7).
Helman, H.& Andery, P.R.P. (1995). Análise de falhas: (aplicação dos métodos de FMEA e FTA). UFMG, Escola de Engenharia. 156p.
Huh, S. (2020). How to train health personnel to protect themselves from SARS-CoV-2 (novel coronavirus) infection when caring for a patient or suspected case. Journal of Educational Evaluation for Health Professions, 17.
Jorge, G. P. do N., Sousa, M. J. A. de, & Cavaignac, A. L. de O. (2019). Priorização de risco in obra de médio porte por meio da utilização do FMEA: uma ferramenta de melhoria para segurança do trabalho in altura. Brazilian Journal of Production Engineering, 5(3): 35-53.
Langefeld, B. et al. (2018). Advancinents in metal 3D printing. [S. l.]: Roland Berger. Available in:
https://www.rolandberger.com/publications/publication_pdf/Roland_Berger_Additive_Manufacturing.pdf. Acess in: 03 mai 2020.
Laurenti, R., Villari, B. D., & Rozenfeld, H. (2012). Problemas e melhorias do método FMEA: uma revisão sistemática da literatura. Pesquisa & Desenvolvimento Engenharia de Produção, 10(1), 59-70.
Lima, R., Ribeiro, R. K. P., Santos, I. J. A., Martins, V. P., & Cavaignac, A. L. de O. (2019). A aplicação da análise de modo de falha e efeito (FMEA) como ferramentas de prevenção de acidentes in pequenas serralherias. Brazilian Journal of Production Engineering, 5(6), Edição Especial "Avanços em segurança do Trabalho", 123-135.
Lo Giudice, R. (2020). The Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 (SARS CoV-2) in Dentistry. Management of Biological Risk in Dental Practice. Int. J. Environ. Res. Public Health, 17, 3067.
Longen, W. C. (2016). Efeitos do exercício aeróbico e da terapia manual sobre marcadores bioquímicos de lesão musculoesquelética e parâmetros funcionais em motoristas profissionais com lombalgia crônica inespecífica. Doctoral Thesis at Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC. Available in: http://repositorio.unesc.net/handle/1/3445. Acces in: 18/05/2020.
Maier, S. R. O., Berti, M. L., Mattos, M., Santos, T. S., Santos, B. S., & Oliveira, W. S. (2018). O uso de anfetaminas: a visão de motoristas de caminhões. The amphetamines use: the truck drivers of vision.
Miguel, P. A. C., & Segismundo, A. (2008). O papel do FMEA no processo de tomada de decisão em desenvolvimento de novos produtos: estudo em uma empresa automotiva. Produto & Produção, 9(2).
Mota, C. P. A., & Cavaignac, A. L. O. (2019). Avaliação de risco ocupacional in obras de pequeno porte de unidades unifamiliares com aplicação do FMEA: uma investigação sobre trabalho in altura e escavações. Brazilian Journal of Production Engineering, 5(4), 25-35.
Pan, C., Chen, L., Lu, C., Zhang, W., Xia, J. A., Sklar, M. C., ... & Qiu, H. (2020). Lung recruitability in SARS-CoV-2 associated acute respiratory distress syndrome: a single-center, observational study. American journal of respiratory and critical care medicine.
Pacheco, Y. C. K. G., Ribeiro, R. K. P., & Cavaignac, A. L. de O. (2019). Utilização da análise de modos de falhas e efeitos (FMEA) como ferramenta de prevenção de acidentes in operações com usos de pontes rolantes. Brazilian Journal of Production Engineering, 5(4), 10-24.
Narciso, F. V., & Mello, M. T. D. (2017). Segurança e saúde dos motoristas profissionais que trafegam nas rodovias do Brasil. Revista de Saúde Pública, 51, 26.
Pinto, E. C. T., & Bueno, M. B. (2019). Avaliação nutricional e hábitos alimentares de motoristas de transporte público. Revista da Associação Brasileira de Nutrição-RASBRAN, 10(1), 53-58.
Relvas, C., Ramos, A., Completo, A., & Simões, J. A. (2012). A systinatic approach for an accuracy level using rapid prototyping technologies. In Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 226(12), 2023-2034.
Rocha, E. M., Lemes, A. G., & Santos, B. L. M. (2017). Exposição de caminhoneiros à infecções sexualmente transmissíveis/Exposure of truck drivers to sexually transmitted infections/La exposición de camión a infecciones de transmisión sexual. Journal Health Npeps, 2(1), 230-240.
Santos, A. G. S., Jorge, G. P. N. do, & Cavaignac, A. L. O. (2019). FMEA como ferramenta de identificação dos riscos ao trabalhador da construção civil. Brazilian Journal of Production Engineering, 5(3), 19-34.
Shaker, F., Shahin, A., & Jahanyan, S. (2019). Developing a two-phase QFD for improving FMEA: an integrative approach. International Journal of Quality & Reliability Managinent.
Silva, L. G. D., Luz, A. A. D., Vasconcelos, S. P., Marqueze, E. C., & Moreno, C. R. D. C. (2016). Vínculos empregatícios, condições de trabalho e saúde entre motoristas de caminhão. Revista Psicologia Organizações e Trabalho, 16(2), 153-165.
Stamatis, D. H. (2003). Failure Mode and Effect Analysis - FMEA from Theory to Execution (2nd ed.), Milwaukee, USA: ASQ Quality Press.
Takagaki, L. K. (2012). Tecnologia de Impressão 3D. Revista Inovação Tecnológica, 2(2), 2840.
Thomas, D., & Venkat, R. (2016). 3D Metal Printing Technology. IFAC-PapersOnLine, 49(29), 103-110.
Van Doremalen, N., Bushmaker, T., Morris, D. H., Holbrook, M. G., Gamble, A., Williamson, B. N., ... & Lloyd-Smith, J. O. (2020). Aerosol and surface stability of SARS-CoV-2 as compared with SARS-CoV-1. New England Journal of Medicine, 382(16), 1564-1567.
Volpato, N. (2017). Manufatura Aditiva: Tecnologias e aplicações da impressão 3D. Editora Blucher.
Wiltgen, F. (2019). Protótipos e prototipagem rápida aditiva sua importância no auxílio do desenvolvimento científico e tecnológico. In: congresso brasileiro de engenharia de fabricação, 10., cobef, 10., são carlos, 5-7 ago., 2019. anais [...]. São Carlos: UFSCar
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2020 Brazilian Journal of Production Engineering - BJPE
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/4.0/88x31.png)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
![](https://periodicos.ufes.br/public/site/images/revistabjpe/lateral-siteindexadores-16.png)
Atribuição 4.0 internacional CC BY 4.0 Deed
Esta licença permite que outros remixem, adaptem e desenvolvam seu trabalho não comercialmente, contanto que eles creditem a você e licenciem suas novas criações sob os mesmos termos.