Na segunda-feira (11) foi realizada a 1ª Mostra de protótipos do CDIO (Conceber, Projetar, Implementar e Operar), projeto que faz parte do grupo Internacional de Universidades que buscam a excelência no ensino de Engenharia e cursos de graduação cujo foco da atuação profissional do egresso é no desenvolvimento de projetos. A feira iniciou às 13h30, no hall do prédio 7+ do Centro de Tecnologia da Universidade Federal de Santa Maria, e se estendeu pelo restante da tarde. A Mostra teve como objetivo os discentes apresentarem seus estudos que resultaram em diversos protótipos, realizados em disciplinas de engenharia do projeto integrador, e trabalhos de conclusão de curso com ênfase na iniciativa do CDIO.
Neste primeiro ano de Mostra o evento contou com 15 projetos da Engenharia Elétrica, dois projetos da Engenharia Mecânica, um da Engenharia Aeroespacial e um do curso de Eletrônica Industrial do Colégio Técnico Industrial de Santa Maria (CTISM), somando 19 projetos ao total.
Confira alguns projetos apresentados na 1ª Mostra de Protótipo CDIO:
GRUPO 1: Discentes de Engenharia Elétrica desenvolveram um projeto de Medição de Vento e Umidade do ar. O projeto visa medir a velocidade do vento, a umidade do ar e a temperatura para otimizar a aplicação agrícola de defensivos. A ideia surgiu devido à necessidade de controlar fatores como umidade e temperatura na aplicação de defensivos agrícolas, evitando problemas como a deriva do produto para outras plantações. Um dos integrantes destacou que mora no interior e tem contato direto com a realidade agrícola.
O projeto também é motivado pelo alto custo dos dispositivos comerciais semelhantes. O objetivo é criar uma estação meteorológica de baixo custo para tornar a tecnologia mais acessível. Os acadêmicos mencionam que o dispositivo é um protótipo funcional, resultado de aprimoramentos em relação a um protótipo anterior. Quanto ao custo, a equipe estima que o anemômetro desenvolvido poderia ser vendido por aproximadamente R$100,00, em comparação com os produtos comerciais que podem variar de R$600,00 a R$2000,00.
Eles planejam continuar aprimorando o projeto nas próximas disciplinas de Projeto Integrador, incorporando feedbacks recebidos de professores e colegas. A intenção é melhorar o produto, torná-lo mais tecnológico e possivelmente lançá-lo comercialmente.
GRUPO 2: Discentes de Engenharia Elétrica desenvolveram como parte da disciplina de Projeto Integrador 1, o projeto que consiste em um Sistema de alimentação automático para gatos. Os acadêmicos utilizaram conceitos de eletrônica, criação de circuitos e programação para construir o alimentador. O dispositivo inclui sensores que detectam o nível de comida, e os dados são enviados para um aplicativo hospedado na internet, permitindo o monitoramento remoto do consumo de comida pelos gatos.
Embora o aplicativo apresentado seja simplificado devido a limitações de tempo e recursos, a equipe planeja desenvolver uma versão mais avançada no futuro, possivelmente nos próximos semestres do curso de Engenharia Elétrica, aproveitando as disciplinas de Projeto Integrador 2 e 3 para aprimorar o dispositivo.
A ideia surgiu da necessidade do integrante Gustavo Kuhn, que possui dois gatos e sentiu dificuldade em controlar a quantidade de comida que eles consumiam enquanto passava a maior parte do tempo na Universidade. A pesquisa de mercado revelou que os alimentadores automáticos existentes não oferecem a mesma integração com Wi-Fi e aplicativo personalizado que o projeto proposto pelos discentes. Eles enfatizam a acessibilidade, nacionalidade e integração direta do aplicativo com o produto como diferenciais.
Os principais desafios enfrentados pela equipe incluíram a conectividade Wi-Fi, pois a ênfase do projeto está na integração com a internet. Eles dedicaram esforços significativos para pesquisar protocolos que conectam o Arduino e o ESP8266 à internet. O grupo também destacou a importância da prática na engenharia, expressando sua satisfação em trabalhar nos laboratórios, lidar com fios, circuitos e componentes eletrônicos reais. Considerando a experiência prática essencial para consolidar o conhecimento teórico adquirido na disciplina.
GRUPO 5: Discentes de Engenharia Elétrica desenvolveram uma Máquina automática de fechar pastel, inspirados pela lancheria do pai de um dos integrantes. A máquina é acionada por um motor de passo controlado por um Arduino com um driver correspondente. O processo envolve colocar a massa e o recheio, pressionar um botão, e o pastel é finalizado. No projeto inicial, a equipe planejava incluir um dispenser, tornando o processo mais automático, mas decidiram simplificar devido à complexidade inicial do projeto, que precisou ser reduzida para se ajustar ao cronograma. Eles enfrentaram problemas com a necessidade de usar madeira em vez de impressão 3D para algumas partes, resultando em algumas imperfeições. O motor de passo não seria o ideal para a aplicação do projeto, e sim um motor CC mais potente. No entanto, os discentes destacam que o projeto atendeu minimamente às expectativas e serviu como um protótipo de aprendizado.
O grupo expressa interesse em refazer o projeto, utilizando materiais como alumínio e talvez até com patrocínio do dono da lancheria, um de seus primeiros potenciais clientes para a máquina. O integrante Micael Zago destacou sua preferência por disciplinas mais práticas, onde se sente envolvido na construção de algo tangível. Ele compara essa experiência mais prática com disciplinas teóricas, como cálculo, e enfatiza a satisfação de “apertar o botão e ver funcionar”. Ele expressou otimismo em relação às disciplinas mais avançadas no meio do curso, onde espera poder realizar projetos mais elaborados.
GRUPO 9: Discentes de Engenharia Elétrica desenvolveram um Temporizador para chuveiro com regulagem. Eles descrevem o projeto como um dispositivo que utiliza um Arduino para programar e controlar o tempo de uso de um chuveiro elétrico, visando economizar energia. O economizador de energia funciona proporcionando 100% da potência do chuveiro durante um tempo programado, mas ao atingir esse limite a potência começa a decair gradualmente. Isto serve como um lembrete para o usuário de que está gastando energia e incentiva a desligar o chuveiro, resultando em economia de energia.
Sóstenes Silva, integrante do grupo, teve a ideia para o projeto a partir da observação de que crianças pequenas muitas vezes desperdiçam água e energia por não terem consciência do seu consumo. O acadêmico destaca que o projeto é particularmente útil para famílias com crianças pequenas, ajudando a conscientizar sobre o uso responsável de energia. O projeto é relativamente simples e envolve a modificação da parte eletrônica de um chuveiro comum, estima-se que os custos de modificação seriam em torno de 90 reais. Sóstenes também menciona que, ao pesquisar antes de desenvolver o projeto, não encontrou soluções semelhantes no mercado para equipamentos de alta potência como chuveiros elétricos.
GRUPOS 16 e 17: O discente Bruno Costa apresentou protótipos relacionados à criação e reciclagem de polímeros. O Triturador de Polímero para reciclagem, desenvolvido com o também discente Guilherme Slavieiro, é um projeto de Iniciação Científica e Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) de um dos integrantes do grupo.
Bruno explica que se trata de uma máquina que tritura polímeros e a ideia é utilizar resíduos da Fábrica CT – espaço cujo objetivo é auxiliar na fabricação de projetos desenvolvidos nos cursos de graduação e pós-graduação do CT-UFSM – para criar filamentos de PLA (ácido polilático) por meio desse processo de trituração e extrusão. O objetivo é usar esses filamentos em impressoras 3D para promover a reciclagem e evitar o descarte incorreto de polímeros, com ênfase no caráter biodegradável do PLA.
A ideia do projeto foi proposta em uma disciplina de iniciação científica. O TCC de Bruno se concentrará no calibrador da Extrusora para filamento de impressora 3D – outro protótipo apresentado -, responsável por definir a espessura do filamento, e nas comparações das propriedades mecânicas entre materiais reciclados e não reciclados. Ao longo do ano, o trabalho contou com a utilização de materiais provenientes de laboratórios, sucata e até mesmo uma bengala de moto. O discente destaca a participação na disciplina de projeto integrado, que guiou o desenvolvimento da máquina ao longo das etapas de projeto informacional, conceitual, preliminar e detalhado. Bruno enfatiza a colaboração e o uso criativo de materiais disponíveis, inclusive sucata, para realizar o projeto, revelando uma abordagem inovadora e sustentável.
GRUPO 18: Discentes de Engenharia Aeroespacial desenvolveram o protótipo que permite demonstrar a Bancada didática de absorver vibrações e mostrar fenômenos de ressonância, como o motor com massa desbalanceada. A bancada foi desenvolvida para a disciplina de Vibrações Mecânicas, com o objetivo de proporcionar aos alunos uma visualização prática dos conceitos teóricos de vibração livre e forçada.
O integrante Arthur Araújo menciona os materiais utilizados na construção, como o alumínio, visando uma vida útil longa para a bancada. Ele destaca a colaboração com os laboratórios do CT, o uso de ferramentas e o apoio do Laboratório de Tecnologia Mecânica e Aeroespacial (NUMAE) para a usinagem de peças necessárias.
O grupo menciona que desafios ocorreram ao longo de todo o processo, destacando as dificuldades na parte de construção, especialmente na manufatura e no projeto de peças. Contudo, eles ressaltam que a equipe adquiriu experiência ao longo do projeto e conseguiu superar esses desafios.
GRUPO 19: Discentes do Colégio Técnico Industrial de Santa Maria (CTISM), também estiveram presentes na Mostra. Caso dos acadêmicos do Tecnólogo em Eletrônica Industrial que desenvolveram seu projeto em conjunto de várias disciplinas, como Eletrônica de Potência, Eletrônica 3, Instrumentação, Fundamentos de Controle e Sinais e Sistemas. Cada disciplina contribui para uma parte específica do projeto, constitui-se como uma Estação meteorológica, que envolve medição de temperatura, umidade, sensação térmica, velocidade e direção do vento.
Lorenzo Recke, integrante do grupo, menciona que o projeto é um “Projeto Integrador” do curso técnico, destaca a importância da experiência de participar de feiras acadêmicas anteriores, como a JAI e a Feira de Ciências do CTISM. Ele explica que o desenvolvimento do protótipo foi desafiador, com a equipe tendo menos de um mês para montar toda a placa e o uso de microcontroladores, especificamente o ESP32, para processar os sinais dos sensores na estação meteorológica.
A Mostra ainda contou com protótipos como: Irrigador automático de plantas, Controle de estoque e dispenser de remédios, Despertador por luz, Fechadura eletrônica sem chaves, Sistema versátil de iluminação, Sistema remoto de chaveamento de residências, Sistema automático de fechamento de janelas em casos de chuva, Dispenser automático para ração, Sistema de irrigação de plantas com sensor de umidade, Sistema automatizado de iluminação e Medidor automatizado de tensão para elementos individuais em banco de baterias. Lista completa aqui.
Os projetos integradores são resultado da nova política institucional do CT que incentiva a experimentação e a implementação de metodologias de aprendizagem ativa. Projetos interdisciplinares foram incentivados para promover a interação entre alunos de diversos cursos e estimular a iniciação científica. Com as mudanças, o Centro deseja formar egressos autônomos e empreendedores. Desde o início do curso, disciplinas de projetos e atividades de extensão são incentivadas para instigar os alunos a elaborarem projetos de solução de problemas. Os acadêmicos podem escolher sua principal área de atuação e construir seu perfil profissional a partir das disciplinas eletivas. Esta metodologia garante a formação humanista e inclusiva de Engenheiros(as) preocupados com os problemas da sociedade.
A iniciativa do CDIO utiliza uma estrutura educacional que desenvolve as competências de engenharia através da prática de realização de projetos, envolvendo as fases de concepção, projeto, implementação e operação, e considerando o contexto empresarial, social e ambiental. Com metodologias de ensino focadas no aluno, como projetos em grupo e aprendizagem baseada em problemas. A abordagem procura não somente desenvolver o conhecimento técnico, mas também habilidades pessoais, profissionais e de comunicação, cada vez mais demandadas pela sociedade.
O professor Vitor Bender, responsável pela disciplina de Projeto Integrador em Engenharia Elétrica 1, destacou a importância do evento na formação dos acadêmicos: “Esse tipo de evento tem grande importância para a formação do aluno, pois demonstra seu potencial criativo e sua capacidade de transpor desafios utilizando o conhecimento técnico adquirido na universidade. Essas experiências preparam o aluno profissionalmente pois exercitam a capacidade de conceber, projetar, implementar e operar algo visando a solução de problemas.”
Os professores Lucas Belinaso e André Bender também deram apoio na orientação da disciplina, foram realizadas aulas iniciais preparando o aluno para o projeto, dando a base técnica necessária para que a pesquisa fosse realizada e orientando ao longo do processo para que as melhores decisões de projeto fossem tomadas. Os alunos foram desafiados a criar uma marca e modelo para cada um dos protótipos, com o objetivo de promover os aspectos empresariais visando um modelo de negócios que pode ser desenvolvido no futuro. Todas as soluções propostas visam resolver problemas comuns da sociedade com visão ambiental de economia de energia e uso racional de recursos.
Portanto, o professor Bender analisou a Mostra como um sucesso, ele pretende dar continuidade ao evento, realizá-lo semestralmente para expor os trabalhos realizados que desenvolvem o conhecimento prático através dos protótipos com a iniciativa CDIO.
Texto por: Marina dos Santos – bolsista de Jornalismo, Subdivisão de Comunicação do CT
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