FMEA, CAD &CFD integrated in the fight against the SARS-Cov 2 pandemic: Development of aerosol protective apparatus for professional drivers

• Cavaignac, André Luís de oliveira ^[1]
  1. [1] Universidade Ceuma
• Localización: Brazilian Journal of Production Engineering - BJPE, ISSN-e 2447-5580, Vol. 6, Nº. 6, 2020 (Ejemplar dedicado a: Edição Especial “Tecnologia e Inovação na Saúde” (Outubro); 189-), págs. 29-46
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • FMEA, CAD &CFD integrados no combate a pandemia de SARS-Cov 2: Desenvolvimento de aparato protetor contra aerossóis para motoristas profissionais
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• Resumen
  • English

    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.

  • português

    A pandemia de SARS-CoV2 traz para a sociedade um grupo de novos desafios relacionados aos esforços para combater doenças e retorno global pós-pandemia. Este trabalho propõe uma metodologia de desenvolvimento de produto integrado (FMEA + CAD + CFD) para obter um protótipo de um escudo de aerossol para motoristas profissionais. Foi obtido um novo protótipo CAD do escudo aerossol do motorista. A metodologia FMEA + CAD + CFD foi proposta para reduzir o tempo e os custos de desenvolvimento. Das ferramentas básicas de desenvolvimento, um protótipo baseado em CAD foi obtido. Esse modelo inicial suporta um aplicativo FMEA - para corrigir os modos de falha, ele pode ser identificado e priorizado pelo número de prioridade do risco. A simulação de CFD foi usada para discutir a eficiência da barreira. O FMEA pode ser usado para corrigir o protótipo no ambiente CAD - evitar colocar protótipos na produção com inadequações - e reduzir o tempo e os custos totais de desenvolvimento. Para produtos que possuem funções baseadas em dinâmica de fluidos, as soluções dos modos de falha correlacionadas podem ser ajudadas pela simulação de CFD - uma técnica que substitui experimentos físicos reais não triviais. O FMEA reduz em mais de 90% todos os modos de falha RPN no protótipo baseado em CAD, após ações de correção. A simulação CFD mostra que as linhas de fluxo são fortemente desviadas pelo escudo do motorista, em comparação com a situação sem escudo.