Trabalho de Engenharia Reversa: Análise e Otimização de Sistemas Technológicos

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA Trabalho de Engenharia Reversa EMY022 20231 Rafael de Oliveira Silva 2020031367 William José Daniel de Oliveira 2020000950 ITAJUBÁ 2023 1 INTRODUÇÃO O desenvolvimento de software ou produto envolve uma série de etapas que se complementam chegando ao resultado final desejado O ato de desconstruir um determinado planejamento para saber como ele funciona é o que se entende como engenharia reversa No contexto da tecnologia e desenvolvimento a engenharia reversa tem uma série de aplicações e utilidades como a otimização de soluções já existentes personalização de produtos individualização de resultados bem como êxito na obtenção de conhecimento A engenharia reversa trata do conceito de destrinchar o funcionamento tecnológico de um determinado sistema objeto ou dispositivo por meio da análise de sua função estrutura e operação De forma bastante simplificada a engenharia reversa pode ser concebida como o ato de desmontar um equipamento eletrônico para descobrir como ele funciona Ainda a engenharia reversa busca soluções para os usuários muitas vezes de maneira personalizada individual e especializada Partindo da ideia de que problemas específicos solicitam soluções específicas O estudo e aperfeiçoamento dessa ferramenta é objeto de estudo em universidades e cursos mundo a fora principalmente os que são ligados ao setor da tecnologia revolucionário no contexto da engenharia informação pesquisa e desenvolvimento 2 IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA O presente trabalho apresenta um problema bastante comum num dispositivo de computadores O gabinete é o componente de hardware amplamente utilizado para alocar a maioria das peças de um computador É dentro dele que são colocados componentes como CPU placamãe SSD placa de vídeo e fonte Visualmente ele é aquela carcaça externa que possui formato retangular e na maioria dos casos é feita de metal ou de plástico bem resistente Atualmente existem muitos modelos produzidos em outros materiais como vidro e fibra de carbono Além disso é nele que se encontram as saídas para as conexões com outros equipamentos como as saídas USB e HDMI plug pra caixa de som e microfone e entrada para cartão de memória Por ser uma peça grande muitas vezes com vidro ou acrílico nas laterais e por conter no seu interior muitos elementos de extrema importância para o computador seu transporte exige cuidado para que não acarrete danos e avarias aos mesmos Para tal grande maioria dos gabinetes não possui uma alça na face superior para que seja mais fácil ergonômica e segura o seu translado A finalidade deste projeto será apresentar em detalhes o desenvolvimento de uma alça para ser instalada no gabinete gamer Marvo CA119 O produto apresenta duas versões de cores sendo preto versão BK adotada neste projeto e também WH branco em inglês Vale destacar que grande maioria dos gabinetes não possui alça para transporte alguns apresentam cavas laterais o que não é o caso o produto mencionado Ainda o gabinete Marvo dispõe de vidro temperado em uma de suas laterais removível para gerenciamento de cabos e manutenção interna o que inviabiliza a possibilidade de cavas além de não ser esteticamente desagradável ao design do mesmo portanto sendo evitado Figura 1 Gabinete Gamer Marvo CA119 BK Fonte httpswwwterabyteshopcombrproduto22670gabinetegamermarvoca119bkrgbmid towervidrotemperadoblacksemfontesemfan Figura 2 Detalhe superior do gabinete Fonte Autores 3 ANÁLISE COMPUTACIONAL O SolidWorks foi a ferramenta escolhida para o Projeto de Engenharia Reversa do Gabinete Gamer Marvo CA119 É um software de CAD Desenho assistido por computador voltado para a modelagem 3D para engenharia de produtos em geral tais como peças e montagens complexas Este programa traz consigo funcionalidades úteis para os diversos propósitos de engenharia e produção dentre os quais se destacam as ferramentas otimizadas para desenhos técnicos e simulações além de um ótimo suporte para gerenciamento e análise de dados Vale ressaltar que o software permite acesso apenas mediante licença com preços que variam de acordo com o pacote selecionado pacote voltado para análises elétrico plástico escoamento etc Também existem pacotes para fins acadêmicos com preços mais acessíveis porém com horizontes mais limitados e sem tantas extensões No mundo acelerado da tecnologia onde inovação é a palavra de ordem projetos de engenharia reversa têm desempenhado um papel fundamental Ao desmontar e analisar minuciosamente um produto existente engenheiros podem compreender sua estrutura interna funcionalidades e métodos de fabricação Um exemplo impressionante desse processo é o projeto de engenharia reversa do gabinete gamer Marvo CA 119 que se beneficiou amplamente da utilização da poderosa ferramenta de modelagem 3D Ao utilizar o SolidWorks foi possível criar desenhos 2D precisos fornecendo uma representação visual detalhada das dimensões e características do gabinete Isso permitiu uma compreensão completa de cada componente como painéis laterais painel frontal suportes internos e conexões Além disso a criação de modelos tridimensionais em 3D no programa proporcionou uma visualização realista e interativa do gabinete possibilitando a análise aprofundada de sua estrutura e funcionalidades Dentro do SolidWorks foram utilizadas diversas funções e recursos para reproduzir com precisão o design do gabinete gamer Marvo CA 119 A função de chapa metálica permitiu que os engenheiros modelassem as superfícies planas do gabinete com espessuras específicas criando uma representação virtual de cada peça A função de extrusão possibilitou a criação de características salientes ou recuadas como os recortes para acomodação de componentes bem como a definição das conexões entre as partes A capacidade de realizar análises de tolerância e interferência também foi uma vantagem significativa do SolidWorks no projeto de engenharia reversa do gabinete gamer Marvo CA119 Também é possível simular o encaixe das peças garantindo que não há problemas de interferência ou montagem Isso resultou em um projeto otimizado e livre de erros que poderia ser usado como base para futuras melhorias ou modificações 4 REQUISITOS DE ENGENHARIA A proposta de um projeto de engenharia reversa foi elaborada no curso de princípios básicos de Solidworks EMY022 da Universidade Federal de Itajubá Para tal é necessário estabelecer critérios requisitos de engenharia para viabilidade e sucesso do mesmo Requisitos de engenharia são especificações detalhadas que definem as funcionalidades características e restrições de um sistema produto ou processo Eles descrevem as necessidades e expectativas dos stakeholders partes interessadas em relação ao projeto e servem como uma base para o desenvolvimento e avaliação do sistema Os requisitos de engenharia são fundamentais para o sucesso de qualquer projeto pois fornecem orientação clara para os engenheiros equipes envolvidas e principalmente para os usuários Eles ajudam a estabelecer metas e critérios de desempenho além de fornecer uma base para o projeto a implementação e a validação do projeto Foram implementados alguns requisitos para o projeto de engenharia reversa do gabinete gamer Marvo a fim de justificar e legitimar a adaptação que o hardware foi submetido Tabela 1 Requisitos de engenharia para o gabinete gamer Marvo 119CA n Requisito de engenharia para o projeto 1 A alça proposta deve garantir praticidade facilidade e segurança no translado do gabinete pelo usuário Principalmente em caso do gabinete estar repleto de componentes em seu interior 2 A peça instalada não deve custar mais de 15 do valor médio do gabinete Atualmente uma unidade do gabinete gamer custa R 15000 3 A chapa metálica utilizada deve apresentar resistência suficiente para suportar a carga do gabinete ao uso do operador bem como o sistema de fixação parafusos deve ser seguro e de fácil instalação 4 A alça deve ser de fácil fabricação e instalação com materiais básicos de montagem de peças metálicas a fim de minimizar custos com prestação de serviços e insumos 5 Deve apresentar um acabamento compatível com a do gabinete gamer Marvo pois por ser um equipamento de tecnologia sua estética agradável e bonita carece de ser mantida e harmonioso com o design Fonte autores 5 MEDIDAS De acordo com as especificações técnicas do fabricante o gabinete gamer Marvo CA119 possui as medidas Altura 420 mm Largura 185 mm Profundidade 370 mm Além disso o peso do equipamento é de 34 kg Outras informações são fornecidas na caixa do produto as quais não são relevantes para o projeto de engenharia reversa que está sendo proposto Vale ressaltar que a pormenorização do fabricante deve ser seguida pois são essenciais para o correto funcionamento e vida útil do dispositivo A alça proposta serve para deslocamentos curtos e movimentações eventuais do gabinete Os componentes eletrônicos que são inseridos no interior do gabinete devem ser mantidos estáveis sem vibrações e protegidos do exterior para correto funcionamento dos mesmos logo justifica o uso escrupuloso da alça proposta Figura 3 Detalhe da caixa do gabinete Marvo Fonte autores 6 DESENHOS 2D e 3D GABINETE ORIGINAL Como observado pelas especificações e imagens apresentadas anteriormente a montagem do gabinete original é dotada de rebites e encaixes metálicos com ranhuras e um painel frontal sobressalente ao restante da geometria das demais faces contudo para este projeto a simplificação das faces e encaixes se faz necessário devido ao curto período de tempo disponível para desenvolvimento e a necessidade de se atender apenas a melhora da praticidade e manejo do item entre manutenções e eventuais mudanças de Layout do local que se encontra instalado Em primeiro lugar são detalhadas em 3D e 2D as peças separadamente no total de 3 itens diferentes entre estrutura metálica lateral de vidro e parafusos de fixação sugerido a partir da fonte httpswwwmcmastercomproductsscrews em virtude de não haver especificação do fabricante disponível para consulta para que assim no fim se obtenha a montagem final do gabinete original Figura 4 Parafuso de fixação utilizado em detalhe 3D Fonte httpswwwmcmastercomproductsscrews Figura 5 Parafuso de fixação utilizado em detalhe 2D Fonte httpswwwmcmastercomproductsscrews Figura 6 Estrutura metálica em detalhe 3D com abas e furos para fixação Fonte autores Figura 7 Estrutura metálica em detalhe 2D com abas e furos para fixação Fonte autores Figura 8 Lateral em vidro em 3D com suas respectivas furações de fixação Fonte autores Figura 9 Lateral em vidro em 2D com suas respectivas furações de fixação Fonte autores Figura 10 Montagem final do gabinete original em detalhe 3D Fonte autores Figura 11 Vista aproximada em detalhe 3D da fixação na montagem final Fonte autores 7 DESENHOS 3D GABINETE MODIFICADO COM A ALÇA Como resultado da tentativa de melhoria do projeto original em virtude da mobilidade do conjunto encontramse listadas abaixo em detalhes 3D as novas peças destacandose o novo local de instalação na face superior do gabinete e a respectiva alça que é o objeto principal da mudança para o que se propõe e portanto apresenta também seus detalhes técnicos no desenho 2D Figura 12 parafuso de fixação utilizado em detalhe 3D Fonte httpswwwmcmastercomproductsscrews Figura 13 Estrutura metálica em detalhe 3D com local de instalação da alça Fonte autores Figura 14 Lateral em vidro em 3D com suas respectivas furações de fixação Fonte autores Figura 15 Alça de transporte e manuseio em detalhe 3D Fonte autores Figura 16 Alça de transporte e manuseio em detalhe 2D Fonte autores 8 MONTAGEM GABINETE COM A ALÇA Abaixo a apresentação em detalhes 3D da montagem final do gabinete modificado com a alça Figura 17 Alça de transporte e manuseio em detalhe 3D Fonte autores Figura 18 Vista explodida da montagem do gabinete modificado Fonte autores 9 DESENHO 2D PEÇAS GABINETE COM A ALÇA Figura 19 Desenho 2D do conjunto de peças que compõe o gabinete modificado Fonte autores 10 CONCLUSÃO O presente relatório tem o objetivo implementar uma melhoria em um equipamento aplicando engenharia reversa Houve sucesso na concepção do mesmo visto que o projeto passou por uma análise preliminar foi feita a identificação dos componentes e suas interrelações Ainda criação de representações virtuais do produto via software SolidWorks A adaptação do gabinete gamer Marvo 119CA se mostra viável pois com simples técnicas de corte dobras e furação de chapas metálicas é possível criar uma alça que melhora e facilita o conjunto em relação ao transporte e mobilidade Os parafusos utilizados são fáceis de encontrar em lojas de construção de utilidades ou em estabelecimentos de tecnologias sendo muito comuns nesses locais Além disso não foi necessária a criação de qualquer ferramenta especial e a atividade proposta não oferece qualquer risco ao operador para instalação da alça Destacase grande proveito por parte dos autores em aplicar os conceitos de engenharia reversa na discussão e elaboração de soluções em engenharia para problemas simples do dia a dia Também prática de fazer projetos no SolidWorks ferramenta bastante utilizada no meio de projetos mecânicos O software foi apresentado aos alunos pelo PET Mecânica Programa de Educação Tutorial da Universidade Federal de Itajubá na disciplina EMY022 Princípios Básicos de SolidWorks durante o primeiro semestre de 2023 Por fim a disciplina EMY022 foi um verdadeiro sucesso proporcionando aos alunos uma experiência enriquecedora e extremamente proveitosa Ao longo do curso os estudantes tiveram a oportunidade de mergulhar no universo do projeto e modelagem em 3D explorando as principais ferramentas e funcionalidades do software Essa imersão no SolidWorks permitiu que os alunos desenvolvessem habilidades técnicas e criativas capacitandoos para enfrentar desafios reais da indústria e das empresas Além disso a disciplina também estimulou a colaboração e o trabalho em equipe incentivando os estudantes a compartilhar conhecimentos e solucionar problemas em conjunto Com o domínio do software os alunos estão preparados para se destacarem no mercado de trabalho sendo capazes de criar projetos inovadores realizar simulações e prototipagens virtuais prontos para assumir liderança o protagonismo dos projetos assim contribuindo de forma significativa para o desenvolvimento de produtos e processos industriais REFERÊNCIAS BOULANGER P Reverse Engineering Project online Disponível na Internet via www URL httpwwwvitiitnrccapierreRERP1html Acesso 10 de julho de 2023 JUNG C F Metodologia para Pesquisa e Desenvolvimento aplicada a novas tecnologias produtos e processos Axcel Books do Brasil Editora Rio de Janeiro RJ 2004 McMasterCarr Catalog Fastening Joining category Disponível na Internet via www URL httpswwwmcmastercomproductsscrews Acesso 10 de julho de 2023