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A gestão baseada em atividades (ABM) aplicada em ambientes celulares: uma abordagem metodológica
Get PDFThe present study aims at developing and applying a methodological approach for the Activity Based Management in companies physically arranged in manufacture cells. First, a revision of the literature is carried out, verifying the researches focusing on manufacture cells, highlighting the formation and evaluation methods of such types of configurations. Then, a bibliographic revision regerding Activity Based Management is carried out, presenting the concept of ABM and, mainly, emphasizing two of its tool: Activity Based Costing and the Value Analisys of the process. After building the theorical base, the study presents the construction of the methodological approach, and its contribution is to include the simulation as one of the phases of the methodological approach in productive systems. After constructing the approach, the application of the methodological approachis carried out in a real system, using the process mapping, the activity based costing and the simulation. The conclusions show that the application of the methodological approach was beneficial. Besides, it also showed that the combination of the process mapping, the activity based costing and the simulation was valid, provicing the adjustment of the productive system in terms of working power and rational use of supplied resources. Finnaly, some suggestions are presented to future studies that will be developed using Activity Based Management.O presente trabalho tem o propósito de desenvolver e aplicar uma abordagem metodológica para a Gestão Baseada em Atividade em empresas com o arranjo físico em células de manufatura. Primeiramente, é feita uma revisão da literatura, verificando as pesquisas realizadas com foco em células de manufatura, com destaque para os métodos de formação e avaliação de tais configurações. A seguir, é realizada uma revisão bibliográfica a respeito da Gestão Baseada em Atividade, apresentando a conceituação da ABM e, principalmente, dando-se ênfase em duas de suas ferramentas: O custeio baseado em atividade e a análise de valor do processo. Após o embasamento teórico, a dissertação apresenta a construção da abordagem metodológica, sendo sua contribuição a inclusão da simulação como uma das fases da aplicação da abordagem metodológica nos sistemas produtivos. Após a construção da abordagem, foi realizada a aplicação em um sistema real, utilizando-se o mapeamento de processos, o custeio baseado em atividade e a simulação. As conclusões obtidas apontam para o benefício obtido com a aplicação, além de tornar válida, para este caso, a combinação do mapeamento de processos, custeio baseado em atividade e a simulação computacional proporcionando o ajuste do sistema produtivo em termos de capacidade e uso racional dos recursos produzidos. Finalmente, são apresentadas algumas sugestões para futuros trabalhos a serem desenvolvidos utilizando a Gestão Baseada em Atividade
Estudos de calibração de rede de distribuição de água real com uso de redes neurais artificiais com vistas ao controle de perdas de água
Get PDFWater supply comprises one of the aspects of basic sanitation where the fundamental rights of every citizen must be guaranteed by virtue of the laws that govern its guidelines. The public power, at the municipal level, is one of the main responsible for the management and operation of water supply systems, managing the infrastructure and facilities in all processes to ensure the full operation to fulfill the obligations surrounding the supply of resources. Considering the theme of water losses, network simulation approaches allow adjustments and propositions of improvements that ensure efficient water supply, however due to the uncertainties regarding input parameters for realistic predictions the calibration step is necessary. This paper aims to apply a calibration methodology with artificial neural networks for use in water distribution networks. The methodology consists in the use of artificial neural networks to make the calibration from input data in the real network, with the use of Python as the programming environment used. The results show that these tools prove to be promising for analyzing this type of problem, considering the complexity of the hydraulic analysis in the face of different scenarios and the large amount of information generated. The calibrations show that the use of Artificial Neural Networks achieves good levels of calibration amid the scarcity of information in real networks and achieves better results compared to other calibration methods such as the random iterative search method. Thus the continuity of this research can strengthen better calibrations targeting real systems and the control of losses in their water distribution systems. New studies and technologies can contribute to the reduction of losses and consequently the saving of water, a resource that is scarce and crucial for society.O abastecimento de água compreende uma das vertentes do saneamento básico onde os direitos fundamentais de todo cidadão devem ser garantidos em virtude das leis que regem suas diretrizes. O poder público, em âmbito municipal, é um dos principais responsáveis sobre a gestão e funcionamento dos sistemas de abastecimento de água, gerenciando a infraestrutura e instalações em todos os processos para garantir o pleno funcionamento para o cumprimento das obrigações em torno do fornecimento dos recursos. Considerando a temática de perdas de água, as abordagens de simulações de redes permitem adequações e proposições de melhorias que garantem o fornecimento de água eficiente, entretanto devido às incertezas com relação a parâmetros de entrada para previsões realistas é necessário a etapa de calibração. O trabalho tem por objetivo aplicar uma metodologia de calibração com redes neurais artificiais para uso em rede de distribuição de água. A metodologia consiste no uso de redes neurais artificiais para fazer a calibração a partir de dados de entrada na rede real, com o uso do Python como ambiente de programação utilizado. Os resultados apresentam que estas ferramentas se demonstram promissoras para analisar este tipo de problema, tendo em vista a complexidade de análise hidráulica diante de diferentes cenários e grande quantidade de informações geradas. As calibrações evidenciam que o uso de Redes Neurais Artificiais consegue bons níveis de calibração em meio ao cenário escasso de informações em redes reais e atinge melhores resultados comparado a outros métodos de calibração como o método de busca iterativa aleatória. Assim a continuidade desta pesquisa pode fortalecer melhores calibrações visando sistemas reais e o controle de perdas em seus sistemas de distribuição de água. Novos estudos e tecnologias podem contribuir para a diminuição de perdas e consequentemente a economia de água, recurso este que é escasso e determinante para a sociedade
Estudo experimental de uma abordagem transiente para estimação simultânea de propriedades térmicas dependentes da temperatura em materiais metálicos
Get PDFThis work describes an experimental and straightforward technique towards the simultaneous estimation of temperature-dependent thermal conductivity, k, and specific heat, cp, in samples of different metallic materials, ranging from 20°C to more than 150 °C. Two thermal models based on transient nonlinear heat conduction across the metallic samples are applied. In the first one, one-dimensional (1D), the whole upper surface is heated by a constant heat flux and the other surfaces are kept insulated. The second one, three-dimensional (3D), is only partially subject to a constant heat flux on the upper side, and insulated on the other surfaces. The imperfect contact at the heater-plate interface in both cases causes contact resistance effect, which is considered as a reducing agent on heat flux. This enabled one better assess the heat diffusion effects, increasing the sensitivity, and addressing a more realistic case study. Through sensitivity analysis, it is possible to obtain prior information about estimation feasibility and establish all experimental aspects. D-optimality-based sensitivity analysis was used to determine the best location to collect the measurements so that data from a single thermocouple were sufficient to identify these thermal properties. Thermal analysis has been performed in 304 and 316 autenitic stainless steels, 1045 carbon steel and in hardmetal composite WC10Co. The direct problem was solved in COMSOL Multiphysics, obtaining the temperature field from known initial and boundary conditions. The Levenberg–Marquardt (L-M) method is employed to provide the solution to an inverse heat conduction problem capable of simultaneously evaluating the temperature-dependent thermophysical properties using transient temperature measurements at room temperature. Nonlinear Function Specification Method is used to confirm the reliability of the inverse estimation technique by using the achieved outcomes to recover the heat flux imposed on the test plate. Furthermore, the statistical study into confidence bounds and comparison with literature reveal the robustness of the results. Finally, the accuracy of the developed approach is investigated through the analysis of the errors deriving from experimental and numerical procedures. It is verified that there is no significant variation in the dispersion of the data obtained for specific heat, maintaining 0.5% confidence bounds regardless of the material. For thermal conductivity, a strong influence of sensitivity is verified, with confidence bounds ranging from 1 to 6%, with the lowest value corresponding to the 3D
thermal model, which provides greater sensitivity for the parameter. Furthermore, error analysis indicates that the relative uncertainty of the estimation process is around 6%.No presente trabalho descreve-se o estudo de uma técnica experimental para a estimação simultânea e variando com temperatura da condutividade térmica, k, e do calor específico, cp, em amostras de diferentes materiais metálicos em uma faixa de 20 °C até mais de 150 °C. São utilizados dois modelos térmicos baseados na difusão de calor transiente e não linear através de amostras metálicas sujeitas à diferentes condições de contorno. No primeiro modelo, unidimensional (1D), toda superfície superior das amostras é sujeita a um fluxo de calor constante enquanto as demais superfícies são mantidas isoladas. No segundo modelo, tridimensional (3D), apenas parte da superfície superior é aquecida por este fluxo de calor enquanto a condição de isolamento térmico é mantida nas demais superfícies. Nos dois modelos o efeito da resistência de contato é considerado como um fator de redução no fluxo de calor entregue durante os experimentos, consequência do contato imperfeito na interface aquecedor-amostra. O modelo tridimensional utilizado permite avaliar melhor os efeitos da difusão do calor, aumentando a sensibilidade e abordando um estudo de caso mais realista. Por meio da análise de sensibilidade é possível obter informações prévias sobre a viabilidade da estimação e estabelecer os aspectos experimentais do processo de estimação. O critério de sensibilidade D-ótimo é aplicado para determinar o melhor local para coleta de medidas de temperatura para que os dados de um único termopar sejam suficientes para a estimação das propriedades térmicas. A análise térmica é realizada em amostras de aços inoxidáveis austeníticos 304 e 316, em aço carbono 1045 e no compósito metal duro WC10Co. O problema direto é resolvido no software COMSOL Multiphysics, que calcula a distribuição de temperatura na amostra a partir da geometria e condições iniciais e de contorno fornecidas. Para solução do problema inverso em condução de calor é aplicado o método de Levenberg-Marquardt (L-M), capaz de estimar propriedades térmicas simultaneamente e variando com a temperatura fazendo uso de medidas experimentais transientes obtidas em um único experimento em temperatura ambiente. O Método da Função Especificada Não-Linear é usado para confirmar a confiabilidade da técnica inversa de estimação aplicada na obtenção das propriedades térmicas. Dessa forma, os resultados obtidos na estimação são utilizados para verificar o fluxo de calor imposto na amostra. Além disso, o estudo estatístico dos intervalos de confiança e a comparação com a literatura confirmam a qualidade dos resultados. Finalmente, a acurácia do método
desenvolvido é investigada por meio da análise dos erros provenientes dos processos experimental e numérico. Verifica-se que não há variação significativa na dispersão dos dados obtidos para o calor específico, mantendo intervalo de confiança de 0,5% independente do material. Já para a condutividade térmica é verificada forte influência da sensibilidade, com intervalos de confiança variando de 1 a 6%, sendo o menor deles correspondente ao modelo térmico 3D, que fornece maior sensibilidade para o parâmetro. Além disso, a análise de erros indica que a incerteza relativa do processo de estimação é de cerca de 6%
Operação dos reservatórios reguladores das vazões de cursos d’água: aplicação ao estudo do Rio Bicas do Meio Wenceslau Braz (MG)
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Otimização robusta multivariada no fresamento de topo do aço inoxidável duplex UNS S32205
Get PDFDuplex stainless steel pertains to a class of materials with low machinability due to its right rate of hardening, low thermal conductivity and high ductility. This characteristic represents a significant challenge in the manufacture of components, especially in the end milling process. Optimization is a viable alternative to determine the best process parameters and obtain higher production values with sustainability and quality. The presence of noise variables is an additional complicating factor during material machining of this material, and their presence causes an increase in variability during the process, and their effect can be mitigated by employing robust modelling methods. This thesis presents the robust multivariate optimization in the end milling of duplex stainless steel UNS S32205. The tests were carried out using a central composite design combining the input variables (cutting speed, feed per tooth, milled width and depth of cut) and the noise variables (tool flank wear, fluid flow and overhang length). The concept of robust parameter design, response surface methodology, factor analysis, optimization of the multivariate mean square error for robust factors and the normal boundary intersection were applied. The combination of all these methodologies gave rise to the EQMMFR-NBI method. As a result of the factor analysis, the response variables were grouped into 3 latent variables, the first referring to the roughness Ra, Rq, Rt and Rz (quality indicator); the second to the electricity consumption and CO2 emissions (sustainability indicator) and the third to the material removal rate (productivity indicator). Multivariate robust optimization was performed considering sustainability and productivity indicators, while quality was used as a constraint to the nonlinear optimization problem. By applying the EQMMFR-NBI method, Pareto optimal solutions were obtained and an equispaced frontier was constructed. Confirmation tests were performed using Taguchi's L9 arrangement. The results showed that the optimal setups found were able to neutralize the influence of noise variables on the response variables, proving the good adequacy of proposal and the application of the method.O aço inoxidável duplex pertence a uma classe de materiais com baixa usinabilidade por apresentar alta taxa de encruamento; baixa condutividade térmica e alta ductilidade, o que representa um grande desafio na fabricação de componentes, principalmente no processo de fresamento de topo. A otimização é uma alternativa viável para determinar os melhores parâmetros do processo e obter maiores valores de produtividade com sustentabilidade e qualidade. A presença de variáveis de ruído é um complicador adicional durante a usinagem desse material. Sua presença provoca um aumento de variabilidade durante o processo, porém, seu efeito pode ser atenuado ao se empregar métodos de modelagem robusta. Esta tese tem como objetivo apresentar a otimização robusta multivariada no fresamento de topo do aço inoxidável duplex UNS S32205. Os ensaios foram realizados seguindo um planejamento composto central combinando as variáveis de entrada (velocidade de corte, avanço por dente, largura fresada e profundidade de corte) e as variáveis de ruído (desgaste do flanco da ferramenta, vazão de fluido e comprimento em balanço). Foi aplicado o conceito de projeto parâmetro robusto, metodologia de superfície de resposta, análise fatorial, a otimização do erro quadrático médio multivariado para fatores robustos e o método da interseção normal à fronteira. A combinação de todas essas metodologias deu origem ao método EQMMFR-NBI. Como resultado da análise fatorial, as variáveis de resposta foram agrupadas em 3 variáveis latentes, sendo a primeira referente às rugosidades Ra, Rq, Rt e Rz (indicador de qualidade); a segunda ao consumo de energia elétrica e emissão de CO2 (indicador de sustentabilidade) e a terceira à taxa de remoção de material (indicador de produtividade). A otimização robusta multivariada foi realizada considerando os indicadores de sustentabilidade e produtividade, enquanto o de qualidade foi usado como restrição ao problema de otimização não linear. Ao aplicar o método EQMMFR-NBI, soluções ótimas de Pareto foram obtidas e uma fronteira equiespaçada foi construída. Os ensaios de confirmação foram realizados utilizando o arranjo L9 de Taguchi. Os resultados mostraram que os setups ótimos encontrados foram capazes de neutralizar a influência das variáveis de ruído nas variáveis de resposta, comprovando uma boa adequação da proposta e da aplicação do método
Otimização dos parâmetros de controle de um processo e fabricação de latas: uma abordagem 6 sigma
No full textThis research had as its main goal to study the optimization of aluminum can manufacturing process control using a six-sigma approach. Starting from theory review from a number of authors of the above mentioned approach and motivated by the Rasis’ work, Gitlow and Popovich (2002), in which the “roadmap” was followed this study accompanied the implementation of a six sigma project in which the utilization of the method DMAIC is used to accomplish the optimization of the dimensional specification of the two piece aluminum can, and with that avoid any customer insatisfaction. It was verified that the optimal solution was accomplished through the use of RSM, in the phase “improve” of the DMAIC method. The project’s experiments were done using the “Box-Behnken” procedure, where an intermediary point was established in between the upper control limit and the lower control limit for the chosen variables. A lot of aluminum cans were manufactured as a sample by using the suggested variable combination gotten from the “Box-Behnken” procedure according to the 3 variable 3 factors level of experimentation. The result of the experiment was collect simultaneously from the can filling process at the filling plant, were data was collected from the highest and lowest rejection points according to the combination of variables and factors suggested in the “Box-Behnken” procedure. For the data analysis the software Minitab 13.1 was used, and through it the values for the influencing variables, which would optimize the process, were identified. The main goal of this study is to generalize the developed model, based on the six-sigma approach, in order to allow it to be used by other industries. This study demonstrated that input variables in the two piece aluminum can which had an influence in the rejection level of the filling process were optimized therefore making it possible for the can company to avoid any future problems at the client, and with that proving the effectiveness of the six-sigma approach.Esta pesquisa teve como objetivo principal estudar a Otimização do Controle do Processo de Fabricação de Latas Empregando a Abordagem 6 Sigma. Partindo da revisão teórica de autores da referida metodologia e motivado pelo trabalho de Rasis, Gitlow e Popovich (2002), do qual seguiu-se o roadmap, acompanhou-se a aplicação prática de um projeto 6 Sigma onde a utilização do método DMAIC direciona-se para a otimização do dimensional da lata, evitando problemas no cliente. Verificou-se que a solução ótima foi alcançada através da RSM, na fase Improve do DMAIC. O projeto de experimentos foi realizado através do procedimento Box-Behnken, onde foram estabelecidos um ponto intermediário com limites superiores e inferiores para as variáveis e produzido um lote experimental de latas de acordo com as combinações de variáveis sugeridas pelo procedimento Box-Behnken para um nível de experimentação de 3 variáveis e 3 fatores. O resultado do experimento foi coletado simultaneamente durante o envase de latas na envasadora, onde foram coletados os dados de maior ou menor rejeição de acordo com a combinação de variáveis e fatores. Para análise dos resultados, utilizou-se o software estatístico Minitab 13.31, que forneceu os dados para análise da influência de cada variável no processo e os valores que deixam o processo otimizado para evitar rejeição de latas no cliente. Almeja-se com o estudo generalizar o modelo apresentado, envolvendo projeto 6 Sigma para outras indústrias. A pesquisa mostrou que as variáveis de entrada no processo de fabricação de latas, que influenciavam diretamente na rejeição durante o envase, tiveram seus valores otimizados possibilitando à empresa evitar futuros problemas no cliente, comprovando a eficácia da metodologia 6 Sigma
Obtenção de amônia a partir de rotas termoquímicas utilizando biomassa animal: conversão, disponibilidade e modelagem do processo
Get PDFThe investigation was developed to study the conversion of nitrogen into its byproducts, particularly focusing on NH3 formation. The study involved pyrolysis and gasification experiments using nitrogen-rich animal residues as biomass, along with an assessment of integrating this process into the Brazilian scenario to evaluate the potential increase in ammonia production. Additionally, a preliminary Computational Fluid Dynamics (CFD) model was developed to analyze the inert bed's characteristics under both cold and hot conditions, comparing the resulting gas with experimental data. The experimental methodology involved segmenting the thermochemical gasification process into sequential subprocesses of pyrolysis and gasification. Pyrolysis was conducted in fixed and fluidized bed reactors using raw biomass, while gasification experiments used the char originated from the pyrolysis experiment and only the fluidized bed reactor was used with different gasification agent mixtures, including steam. The results showed distinct nitrogen-to-NH3 conversion rates in the different stages of gasification, with the pyrolysis stage contributing approximately 49.3% to the direct NH3 conversion, while gasification of nitrogenated char accounted for 4.5% of the total conversion. The study's applicability to the Brazilian context involved two analyses: the country's fertilizer consumption demand, heavily reliant on imports, and the potential use of animal carcasses (26 million tons annually) to produce meat and bone meal (MBM) for NH3 production. Utilizing approximately 2,2 million tons of nitrogen from MBM could generate around 1,5 million tons of ammonia annually, representing a substantial reduction in costs (7 to 7,5 billion reais) and meeting nearly 80% of the National Fertilizer Plan's nitrogen fertilizer production goal. The CFD model's development occurred in three stages: adapting the fluidized bed reactor's geometry, configuring the hydrodynamics model (cold bed), and implementing the reactive model (hot bed) with species transport and chemical reactions. The model demonstrated good performance in predicting NH3 production, but improvements are necessary to consider additional chemical reactions and reactive models for species transport. Experimental validation showed promising results for NH3 prediction, but discrepancies were observed for CO, mainly attributed to gasification agent dilution. Overall, the study provides valuable insights into the conversion of nitrogen-rich biomass into NH3 and the potential implications for ammonia production in the Brazilian context. The CFD model shows promise but requires further refinement for accurate prediction of gas composition.A pesquisa foi desenvolvida para estudar a conversão de nitrogênio em seus subprodutos, com foco especial na formação de Amônia (NH3). O estudo envolveu experimentos de pirólise e gaseificação usando resíduos animais ricos em nitrogênio como biomassa, juntamente com uma avaliação da integração desse processo no cenário brasileiro para avaliar o aumento potencial na produção de amônia. Além disso, foi desenvolvido um modelo preliminar de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) para analisar as características do leito inerte em condições frias e quentes, comparando o gás resultante com dados experimentais. A metodologia experimental envolveu a segmentação do processo de gaseificação em subprocessos sequenciais de pirólise e gaseificação. A pirólise foi realizada em reatores de leito fixo e fluidizado usando biomassa crua, enquanto os experimentos de gaseificação usaram o carvão originado do experimento de pirólise e somente o reator de leito fluidizado foi usado com diferentes misturas de agentes de gaseificação, incluindo vapor. Os resultados mostraram taxas de conversão de nitrogênio em NH3 distintas nos diferentes estágios de gaseificação, com o estágio de pirólise contribuindo com aproximadamente 49,3% para a conversão direta de NH3, enquanto a gaseificação do carvão nitrogenado foi responsável por 4,5% da conversão total. A aplicabilidade do estudo no contexto brasileiro considerou-se duas análises: a demanda de consumo de fertilizantes no país, que depende muito de importações, e o uso potencial de carcaças de animais (26 milhões de toneladas por ano) para produzir farinha de carne e ossos (FCO) para a produção de NH3. A utilização de aproximadamente 2,2 milhões de toneladas de nitrogênio da farinha de carne e ossos poderia gerar cerca de 1,5 milhões de toneladas de amônia por ano, o que representaria uma redução substancial de custos (7 a 7,5 bilhões de reais) e atenderia a quase 80% da meta de produção de fertilizantes nitrogenados do Plano Nacional de Fertilizantes. O desenvolvimento do modelo CFD ocorreu em três etapas: adaptação da geometria do reator de leito fluidizado, configuração do modelo hidrodinâmico (leito frio) e implementação do modelo reativo (leito quente) com transporte de espécies e reações químicas. O modelo demonstrou bom desempenho na previsão da produção de NH3, mas são necessários aprimoramentos para considerar reações químicas adicionais e modelos reativos para o transporte de espécies. A validação experimental mostrou resultados promissores para a previsão de NH3, mas foram observadas discrepâncias para o CO, atribuídas principalmente à diluição do agente de gaseificação. Em geral, o estudo fornece informações valiosas sobre a conversão de biomassa rica em nitrogênio em NH3 e as possíveis implicações para a produção de amônia no contexto brasileiro. O modelo CFD mostra-se promissor, mas requer mais refinamento para uma previsão precisa da composição do gás
Otimização robusta no torneamento de cabeças femorais para artroplastia de quadril: uma análise comparativa de ferramentas
Get PDFThe large elderly population has naturally led to an increase in the number of orthopedic surgeries, such as knee and hip replacements. In developing countries, the growing demand for this type of surgery is already a reality, highlighting the need to develop machining manufacturing technologies that meet the quality requirements of the prosthesis. ABNT 316L austenitic stainless steel is used in the manufacture of joint prostheses and, although it is considered a material with low machinability, it is an economical alternative to the application of other biomaterials such as titanium alloys and ceramics. In this context, this work presents the optimization of the turning of femoral heads for a total hip prosthesis, comparing two different tool geometries: round and rhombic ISO format. To this end, it has used the response surface methodology and the design of robust parameters to model and optimize the main process responses: roughness and sphericity. The experiments were carried out based on a combined array considering three control variables and two noise variables. The control variables studied were: cutting speed, feed rate and depth of cut; and the noise variables considered were: fixed length of the workpiece and cutting fluid flow. As quality characteristics, the surface finish and the sphericity of the femoral heads were analyzed using the mean roughness and total circularity deviation, respectively. Robust optimization was performed by combining two methods: mean square error and normal boundary intersection. Therefore, the formulation of the optimization problem was to minimize the roughness in the turning process of ABNT 316L stainless steel, limiting the sphericity to 10 μm. The results showed that the rhombic tool is preferable when it is desired to simultaneously obtain components with the best surface quality and the least shape deviation.A grande população de idosos tem naturalmente resultado no aumento do número de cirurgias ortopédicas, como artroplastias de joelho e quadril. Em países em desenvolvimento, o crescimento na demanda por esse tipo de cirurgia já é uma realidade e consequentemente realça a necessidade do desenvolvimento de tecnologias de manufatura por usinagem que atendam aos requisitos de qualidade da prótese. O aço inoxidável austenítico ABNT 316L é usado na fabricação de próteses articulares e, apesar de considerado um material de baixa usinabilidade, é uma alternativa econômica em relação à aplicação de outros biomateriais como ligas de titânio e cerâmicas. Nesse contexto, esta tese apresenta a otimização no torneamento de cabeças femorais para uma prótese total de quadril, comparando-se duas geometrias diferentes de ferramentas: formato ISO redonda e rômbica. Para tanto, utilizou da metodologia de superfície de resposta e do projeto de parâmetros robustos para modelagem e otimização das principais respostas do processo: rugosidade e esfericidade. Os experimentos foram conduzidos com base em um arranjo combinado considerando três variáveis de controle e duas variáveis de ruído. Como variáveis de controle foram estudados: velocidade de corte, avanço e profundidade de usinagem; e como variáveis de ruído foram considerados: comprimento fixado do corpo de prova e vazão do fluido de corte. Como características de qualidade, foram analisados o acabamento superficial e a esfericidade das cabeças femorais, por meio, respectivamente, da rugosidade e do desvio de circularidade total. A otimização robusta foi conduzida pela combinação de dois métodos: erro quadrático médio e interseção normal à fronteira. De forma que a formulação do problema de otimização visou a minimização da rugosidade no processo de torneamento do aço inoxidável ABNT 316L, limitando-se a esfericidade a 10 μm. Os resultados evidenciaram que a ferramenta rômbica é a escolhida quando deseja-se atingir, simultaneamente, componentes com a melhor qualidade superficial e menor desvio de forma. Por fim, pelos experimentos de confirmação, foi possível constatar a robustez das soluções ótimas em relação aos efeitos das variáveis de ruído