Universidade Estadual Paulista
Faculdade de Engenharia
Campus de Bauru |
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Trabalho de Administração
Projetos em Gestão de Produção
5º Ano Engenharia Mecânica
Alunos: |
Número: |
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9910336 |
Francisco Fernando Maciel Filho |
9910281 |
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9912096 |
Marco Aurélio Aono Kamikihara |
9910141 |
Rodrigo Romano |
9912381 |
Professor Gobbi
Bauru, Novembro de 2003
Sumário
2. Projeto em Gestão de Produção
2.1. Satisfazer necessidades dos consumidores
2.2. Aplicação tanto para produtos como para processos
2.3. Atividade de projeto é um processo de transformação
2.4. Evolução da concepção à especificação
2.5. Efeito volume-variedade no projeto
2.6. Volume e variedade afetam todos os aspectos do
projeto
3. Projeto de Produtos e Serviços
3.1. Parâmetros iniciais a serem considerados
3.1.1. Requisitos necessários do produto e dos projetistas
3.1.2. Conceito de Ciclo de Vida do Produto
3.1.3. Estratégias das Empresas
3.2. Etapas do projeto – do conceito à especificação
3.2.1.1. Idéias dos consumidores
3.2.1.2. Idéias das atividades dos concorrentes (Benchmarking)
3.2.1.3. Idéias dos funcionários
3.2.1.4. Idéias da pesquisa e desenvolvimento
3.2.3.1. Especificação dos componentes do pacote
3.2.3.2. Definição dos processos para criar o pacote
3.2.4. Avaliação e melhoria do projeto
3.2.4.1. Desdobramento da Função Qualidade (QFD – Quality
Function Deployment).
3.2.4.2. Análise do Modo de Falha e seus Efeitos (“Failure
Mode and Effect Analysis” – FMEA)
3.2.4.4. Engenharia de Valor (VE – Value Engineering).
3.2.5. Prototipagem e Projeto Final
3.2.5.1. Engenharia Simultânea (E.S.)
3.2.5.2. Aprovação de amostras
3.2.5.4. Certificação do produto
3.2.5.6. CAD (Computer Aided Design)
3.2.5.7. CAM (Computer Aided Manufacturing)
3.2.5.8. CAE (Computer Aided Engineering)
3.2.5.9. DMU (Digital Mock Up)
4. Vantagem competitiva do bom projeto (Projeto
interativo)
Lista de
Figuras
Figura 2 - Projeto como um
processo de transformação (fonte: Figura 4.3, SLACK pg 122)
Figura 4 – Categorias gerais de
critérios de avaliação de opções de projeto
Figura 5 – O Ciclo de
realimentação ciliente-marketing projeto
Figura 5 - Processo de Engenharia
Reversa de uma peça
Figura 6 - Estrutura de produto
Figura 7 - Diagrama de fluxo
simples para troca de cartucho de tinta da impressora
Figura 8 - Roteiro de fabricação
de uma engrenagem
Figura 9 - Fluxograma de processo
de uma engrenagem
Figura 10 - Diagrama de atendimento
de clientes
Figura 7 - Modelos em CAD 3D de um
virabrequim (fonte: COMCIENCIA)
Figura 8 - Cálculo estrutural
através do Métodos dos Elementos Finitos em carroçaria de automóvel
Figura 9 - DMU permite a
visualização de um protótipo virtual (fonte: IBM)
Lista de
Tabelas
Tabela 2 - Enfoque tradicional
versus moderno
A missão básica de
uma indústria, seja qual for o ramo de atuação, é garantir que seu produto ou
serviço atenda às necessidades de seus clientes. Seu sucesso estará diretamente
relacionado na capacidade de satisfazer, ou até mesmo exceder as expectativas
dos consumidores. Dessa forma, o projeto do produto, seja um bem tangível ou um
serviço, adquire alta relevância no mundo atual.
O desenvolvimento
de novos produtos é um campo específico de trabalho, extremamente dinâmico, que
conta com especialistas nos mais variados campos do saber humano. Para se ter
uma idéia de sua dimensão, basta considerar um laboratório farmacêutico, uma
agência de publicidade ou uma simples fábrica de móveis. Ao mesmo tempo,
desenvolver novos produtos é um desafio constante. No mundo em transformação em
que vivemos, a empresa que não se antecipar às necessidades de seus clientes,
com produtos e serviços inovadores, estará condenada ao desaparecimento.
Há uma série de
“regras” que devem ser consideradas para se obter vantagem competitiva. É
importante que as empresas planejem muito bem o produto que vão lançar, fazendo
um estudo adequado do ciclo de vida do produto, traçar bem as estratégias e
metas. Deve procurar seguir corretamente as etapas da atividade de projeto.
A etapa da geração
de conceito começa com uma idéia de um produto ou serviço. Essas idéias
precisam ser formalizadas, traduzidas em um conceito de produto ou serviço. Os
conceitos são então selecionados por diferentes partes da organização, para
tentar assegurar que eles serão um incremento significativo ao portfólio de seus produtos/serviços.
O resultado desses dois primeiros estágios é um conceito de produto/serviço
aceitável e consensual para todos. O conceito consensado
deve ser transformado em um projeto preliminar do pacote e do processo. Esse
projeto preliminar então passa por uma etapa de avaliação e melhoria para verificar se o conceito pode ser mais
bem utilizado, mais econômica ou facilmente. Um projeto consensado
pode então ser submetido à elaboração de um protótipo e projeto final. O
resultado dessa etapa é uma especificação totalmente desenvolvida do produto ou
serviço.
Slack (2002)
define projeto da seguinte forma:
“Em minha definição, projeto é o processo conceitual através do qual
algumas exigências funcionais de pessoas, individualmente ou em massa, são
satisfeitas através do uso de um produto ou de um processo que representa a
tradução física do conceito.” (SLACK, 2002,
p.118).
De sua definição,
pontos importantes podem ser extraídos:
§
O objetivo do projeto é satisfazer necessidades dos
consumidores;
§
Pode ser aplicado tanto para produtos quanto para
processos;
§
O projeto é um processo de transformação;
§
O projeto começa com um conceito e termina em uma
especificação de algo que pode ser produzido.
São informações
simples, mas que dizem muito a respeito do propósito do projeto. A seguir, uma
descrição mais enfocada destes aspectos do projeto:
Projetistas de
produto tentam realizar projetos esteticamente agradáveis que atendam as
expectativas dos consumidores, ao mesmo tempo que este produto tenha bom
desempenho e seja de fácil fabricação. Projetistas de serviços tentam
satisfazer clientes, ao mesmo tempo o serviço deve estar dentro do conjunto de
capacitações da operação produtiva a um custo razoável. Projetistas de processo
buscam um processo que seja implantado em local correto, com capacidade
suficiente e de arranjo físico favorável, unida a uma tecnologia adequada. O
que estes mesmo projetistas tem em comum é a busca pelo mesmo ideal, o objetivo
de desempenho nos seguintes quesitos:
§
Qualidade;
§
Rapidez;
§
Confiabilidade;
§
Flexibilidade;
§
Custo.
Esses itens devem
ser muito bem estudados na concepção de algo novo, pois o impacto do projeto
final depende muito se estes itens atendem as necessidades dos consumidores.
Quando o produto ou serviço já está em uso, pode ser tarde para implantar
modificações.
Ambas as partes,
produção e desenvolvimento estão interligadas, deve haver comunicação entre os
dois. Assim como mudanças na concepção do produto podem ter conseqüências na
maneira como a produção deve fazê-los, o projeto de um processo pode restringir
a liberdade dos projetistas de produto.
Figura 1 - Projetos de produtos/serviços e processos são inter-relacionados e
devem ser tratados simultaneamente. (fonte: SLACK, pg 121)
O Projeto é um
processo de “entrada – transformação – saída”, e por isso há a necessidade de
ser gerenciado. A partir de informações, previsões e preferências de mercado
(input de entrada), os recursos transformadores executam o projeto, até
alcançarem o status de projeto acabado.
Figura 2 - Projeto como um
processo de transformação (fonte: Figura 4.3, SLACK pg 122)
Um projeto
inicia-se com uma idéia geral, vaga e mal definida, relativamente longe do que
poderia ser uma solução adequada para uma necessidade sentida. Com o tempo,
esta idéia geral é refinada e progressivamente detalhada até que contenha
informação suficiente para ser transformada no produto, serviço ou processo.
Assim, a incerteza em torno do projeto reduz-se a medida que diminui o número
de alternativas consideradas, restando a opção mais adequada.
Figura 3 - O funil do
projeto - redução progressiva do número de alternativas até que o projeto final
seja obtido
É nesta fase que
as projeções de custos também devem ser moldadas. Ainda no início do atividade
de projeto, antes que demasiadas decisões fundamentais tenham sido tomadas, os
custos de mudança são relativamente baixos. A medida que o projeto progride, a
decisões tornam-se mais dispendiosas para serem modificadas.
A decisão de qual
projeto seguir parte de uma avaliação dos critérios de projeto. É útil pensar
em termos de 3 categorias de critérios de projeto: Viabilidade, aceitabilidade
e vulnerabilidade. Abaixo a figura ilustra esta classificação:
Figura 4 – Categorias
gerais de critérios de avaliação de opções de projeto
Há diferenças
entre, por exemplo, atividade de projeto na prática dos arquitetos e na de uma
instalação fornecedora de eletricidade. O fator mais significativo é a
diferença entre suas características de volume e variedade. Normalmente, as
duas dimensões de volume e variedade são dependentes entre si. Operações de
baixo volume em geral tem alta variedade de produtos e serviços. Existe,
portanto, um continuum de baixo volume-alta variedade
até alto volume-baixa variedade, no qual podemos
posicionar as operações.
Muitas fábricas
tem uma grande área, são organizadas com base na “produção em massa”, na qual
produzem grandes volumes de seus produtos mais vendidos. Em outra parte da
fábrica, também poderá haver uma área na qual se fabrica ampla variedade de
produtos em volumes muito menores. Tanto o projeto de cada conjunto de produtos
como o projeto do processo de fábrica são provavelmente bem diferentes.
Analogamente, no serviço médico, quando se compara a abordagem usada durante
tratamentos médicos em massa, como os programas de imunização em grande escala,
com uma operação de transplante, na qual o tratamento é projetado
especificamente para atender às necessidades de uma pessoa. Essas diferenças
vão bem além de tecnologias diferentes ou de exigências diferentes de
processamento dos produtos e serviços. São explicadas pelo fato de que nenhuma
forma de utilizar os recursos é a melhor para todos os tipos de operação em
todas as circunstâncias. As diferenças são explicadas pelas diferentes posições
volume-variedade de suas operações.
A posição
volume-variedade de uma produção tem implicações para quase todos os aspectos
de atividade de projeto.
Considerando
novamente as duas operações discutidas anteriormente nos extremos do espectro volume-variedade
– a prática de arquitetura e a empresa fornecedora de eletricidade. A alta
variedade dos arquitetos significa que seus serviços tem pouca padronização.
Alguns elementos do serviço serão comuns – todos os novos projetos precisarão
de uma proposta para apresentar ao cliente uma programação interna de
atividades, projetos e assim por diante – mas os detalhes deste variarão de
trabalho para trabalho. Essa variedade de atividades também significa que
qualquer que seja a tecnologia da operação (por exemplo, sistemas de projeto
auxiliado por computador), ela deverá ter aplicabilidade suficientemente geral
para adaptar-se a todos os tipos de trabalho. O fluxo de informações dentro da
operação dependerá do estado dos projetos a serem realizados, das circunstâncias
dos clientes e do nível global de atividade da operação. Certamente, não será
regular; com maior probabilidade de seu fluxo ser intermitente. As habilidades
técnicas individuais dos próprios arquitetos são provavelmente mais valorizadas
do que a habilidade envolvida no gerenciamento da operação em si.
A empresa
fornecedora de eletricidade, por sua vez, apresenta características quase
antagônicos às dos trabalhos dos arquitetos. O volume é alto, a variedade quase
não existe, pois eletricidade é um produto quase totalmente padronizado. A
tecnologia de processo dos geradores não pode ser usada para fazer outras
coisas diferentes de eletricidade, o que ela faz mais ou menos continuamente.
Nenhuma habilidade individual é necessária diretamente para fazer eletricidade
(embora seja necessária para manter os geradores), mas a capacitação de
gerenciamento do “sistema gerenciador de eletricidade” para prover suprimento
contínuo ao mais baixo custo viável é considerável.
As operações
muitas vezes tentam vencer as penalidades de custos de uma alta variedade por
meio da padronização de seus produtos, serviços ou processos. Isso permite que
as operações restrinjam a variedade até a medida que representa valor real para
o consumidor final. Na verdade, a padronização é uma forma de movimentar as
operações para baixo na escala volume-variedade. Geralmente são os outputs das operações que são padronizados. Exemplos disso
são os restaurantes de comida fast-food,
supermercados de desconto ou empresas seguradoras baseadas em telefone. Um
perigo para operações estabelecidas é que elas permitem que a variedade aumente
excessivamente. Elas são confrontadas com a tarefa de redução da variedade,
geralmente quando avaliam o lucro real ou a contribuição de cada produto ou serviço.
Muitas empresas melhoraram significativamente sua lucratividade por meio de uma
cautelosa redução da variedade. De modo a superar o prejuízo do negócio, os
consumidores põem ser ofertados com produtos ou serviços alternativos que
forneçam valor semelhante.
A padronização de
inputs para uma operação pode também reduzir sua complexibilidade
e, portanto, seus custos. A padronização de componentes, por exemplo, em um
produto manufaturado, pode simplificar as tarefas de compras, manufatura e
manutenção. Da mesma forma, a padronização do formato de inputs da informação
em um processo pode ser alcançada ao usar formulários projetados ou formatos de
tela.
Produtos e serviços são usualmente a primeira coisa
que os clientes vêem em uma empresa, logo, além do mérito intrínseco do projeto
de seus produtos e serviços, o desenvolvimento contínuo desses projetos e a
criação de projetos totalmente novos também ajudam a definir a posição
competitiva de uma organização.
A partir deste capítulo, o foco deste trabalho será
essencialmente no desenvolvimento do produto (projetos de produtos e serviços).
Embora o gerente de produção sempre tem responsabilidade indireta de fornecer
as informações e recomendações para o desenvolvimento, a área de projeto tem
suas particularidades. A figura a seguir mostra como o projeto de produtos e
serviços se encaixa no modelo global de projeto em produção.
Existem vários tipos de produtos a serem
comercializados, e cada um tem exigências diferentes das suas respectivas
equipes de projeto. A geração do conceito (que será descrito no próximo
capítulo) é a 1ª etapa do desenvolvimento do projeto. Mas para a maioria dos
produtos, existem conceitos que podem ser aplicados de forma genérica,
necessidades que são comuns a todos e tornam o produto mais competitivo.
Como já foi dito anteriormente, o projeto de produtos
e serviços tem seu início com o consumidor e nele termina. No capítulo
anterior, foi descrito os objetivos dos projetos de produtos e de processos.
Particularmente os projetistas de bens tangíveis, buscam também outros
princípios[1] ao
desenvolver um produto:
1) Utilidade;
2) Qualidade;
3) Facilidade de uso;
4) Simplicidade;
5) Clareza;
6) Ordem;
7) Naturalidade;
8) Estética;
9) Inovação;
10) Veracidade.
Após identificação das necessidades e expectativas
dos clientes, os projetistas interpretam essas informações e criam uma
especificação para o produto ou serviço. A especificação é então usada como
informação de entrada para a operação, que produz e fornece o produto para os
clientes.
Especificação do produto Produto Projeto do produto Produção Cliente Marketing
(bens + serviços)
Figura 5 – O Ciclo de realimentação ciliente-marketing projeto
O produto deve atender, pelo menos, os seguintes
requisitos:
§
Funcional: deve ser
funcional, de fácil utilização, que considere aspectos ergonômicos, estética,
compatibilidade com o meio ambiente, etc.
§
Manufaturável: deve ser baseado
em uma tecnologia conhecida, para ser facilmente fabricado.
§
Vendável: deve agradar aos
clientes para ser vendável. Se essa condição não for atendida, as demais não
servirão para nada.
O projeto deve levar em consideração que todo produto
tem um ciclo de vida, uns mais longos, outros mais curtos, e até alguns com
“morte prevista”. Atualmente é cada vez mais curto esse ciclo de vida,
obrigando as empresas a uma dinâmica e flexibilidade cada vez maiores.
As seguintes etapas constituem o ciclo de vida:
§
Introdução: É a fase inicial
da vida do produto, caracterizada por baixo volume de vendas, baixo volume de
produção, pedidos sob encomenda e sob medida, produção em pequenos lotes;
§
Crescimento: O produto começa
a firmar-se no mercado, aumenta a demanda e alteram-se os processos produtivos.
A empresa procura obter maior volume de produção através de padronização de
partes e componentes, automatização de processos, linhas seriadas, etc.
§
Maturidade: Há estabilização
na demanda e nos processos industriais. Geralmente o produto já atingiu alto
grau de padronização.
§
Declínio: O produto passa a
perder participação no mercado. A empresa deve decidir entre retirá-lo da linha
de produção e esperar que ele tenha morte natural.
A forma como a empresa desenvolve novos produtos pode
ser basicamente de 3 formas:
§
Vender o que
fabrica. A empresa desenvolve seus novos produtos com base na tecnologia que
possui (product out). A empresa desenvolve e fabrica o
novo produto e passa para o pessoal de vendas procurar compradores;
§
Fabricar o que
vende.
Fabrica aquilo que o mercado quer, muitas vezes antecipando-se e até mesmo
criando necessidades de consumo para seus produtos (market in);
§
Estratégia mista. Utilizando ambas
as estratégias acima.
Normalmente, a palavra produto sugere um objeto
físico tangível, enquanto que a palavra serviço significa uma experiência mais
intangível. Na verdade, elas atuam combinadas; quando os clientes fazem uma
compra, estão esperando um conjunto de benefícios. Como exemplo, pode-se citar
uma refeição num restaurante, que inclui produtos (comida, bebida), e serviços
(fornecimento de comida à mesa, atenção do garçom). Esse conjunto é chamado de
pacote; os consumidores procuram estes tipos de benefícios. Este é uma das
informações que definem totalmente o produto ou serviço. De forma resumida, os
ingredientes do produto final são:
§
Conceito Global
Especifica a forma, a função e o objetivo global do
projeto e os benefícios que trará.
§
O Pacote
Especifica todo o conjunto de produtos e serviços
individuais que são necessários para apoiar o conceito.
§
O processo pelo
qual o projeto irá realizar o conceito
O relacionamento entre produtos e serviços
componentes que formam o mecanismo do projeto.
Para atingir este ponto, o projeto passa por diversas
etapas: geração do conceito, triagem, projeto preliminar, avaliação e melhoria,
prototipagem e projeto final.
A seguir, será descrito mais detalhadamente cada
etapa.
Na criação de novos produtos ou serviços não somente
pessoas envolvidas diretamente no projeto (pesquisa e desenvolvimento) expõem
suas idéias para o novo produto, mas também o pessoal de vendas e qualquer
outro funcionário, além de fontes externas à organização, como consumidores ou
concorrentes.
A partir de pesquisas de mercado é possível
identificar quais as novas oportunidades para possíveis produtos ou serviços.
Essas pesquisas podem ser realizadas de diversas formas para coletar dados de
maneira formal e estruturada, incluindo questionários e entrevistas. Porém,
estas técnicas usualmente tendem a ser estruturadas de uma forma como se
somente fossem pôr à prova idéias ou produtos ou serviços em função de
critérios predeterminados. Talvez, uma forma de gerar novas idéias seria a
utilização de pesquisas menos estruturadas de forma que o consumidor tenha mais
liberdade para criar.
Uma das formas de poder melhorar o produto de uma
empresa é observar minuciosamente as atividades de seus concorrentes. Uma nova
idéia, pacote ou processo pode dar ao concorrente uma vantagem no mercado,
mesmo que seja somente temporária. As empresas concorrentes terão de decidir se
seguem as ações do concorrente ou se surgem com uma idéia diferente, diminuindo
ou mesmo retirando a liderança do concorrente.
Benchmarking é um processo de
pesquisa, contínuo e sistemático, onde o administrador realiza comparações de
processos e práticas de sua empresa com os de organizações que são reconhecidas
como representantes das melhores práticas administrativas, para avaliar
produtos, serviços e métodos de trabalho, com o propósito de aprimoramento
organizacional, procurando a superioridade competitiva.
A técnica de Benchmarking
visa, portanto, o desenvolvimento de estudos que comparem o desempenho com a
concorrência e com referenciais de excelência, objetivando atingir uma posição
de liderança em qualidade. Estes estudos, organizados em projetos, devem
identificar serviços e processos de alto nível de qualidade em outras empresas,
ou setores da própria empresa, avaliar como tais resultados são obtidos, e
incorporar o conhecimento, quando aplicável à seus processos e serviços.
Trata-se de um foco externo nas atividades, funções
ou operações internas, de modo a alcançar a melhoria contínua. Pode ser
estabelecido a qualquer nível da organização, em qualquer área funcional.
Portanto, a essência do Benchmarking
consiste na idéia de que nenhuma empresa é a melhor em tudo o que implica
reconhecer que existe alguém dentro do mercado que faz algo melhor do que nós.
O Benchmarking é
fundamental porque nos permite vislumbrar oportunidades e também ameaças
competitivas. Isto constitui um atalho seguro para a Excelência, pois utiliza
todo o trabalho intelectual acumulado por outras organizações e evita os erros
e armadilhas do caminho.
Obteremos dessa forma um salto quantitativo de
desempenho que, para ser bem sucedido, deverá apoiar-se em alguns princípios
básicos:
§
Reciprocidade: Ao solicitarmos
informações estamos automaticamente oferecendo a contrapartida. Benchmarking só existe como "rua de mão-dupla":
não devemos perguntar o que não poderemos responder em troca.
§
Analogia: O Benchmarking só é útil se pudermos manter uma analogia com
os processos da nossa organização.
§
Medição: Não basta obter os
índices, é preciso levantar os processos que levaram aos resultados.
§
Validação: Benchmarking não é mera copia,
é preciso olhar o que foi levantado sob a ótica de aplicação dessas práticas na
própria realidade.
Na aplicação do Benchmarking,
como todo o processo, é preciso respeitar e seguir algumas regras e
procedimentos para que os objetivos sejam alcançados e exista uma constante
melhoria do mesmo. Neste processo existe um controle constante desde sua
implantação (plano do processo) até a sua implementação (ação do processo).
Deve-se avaliar os seguintes fatores: ramo, objetivo,
amplitude, diferença organizacional e custo antes da definição ou aplicação do
melhor método pois as necessidades de cada empresa devem ser avaliadas antes da
aplicação do processo.
Os funcionários de contato em uma organização de
serviços ou a pessoa de vendas atende clientes todos os dias. Esse pessoal pode
ter boas idéias a respeito dos gostos e necessidades dos clientes. Pode se
fazer com que eles reúnam sugestões dos clientes ou, até mesmo, possuir idéias
próprias a respeito da forma como os produtos ou serviços poderiam ser
desenvolvidos para atender melhor às necessidades de seus clientes, atingir
outros tipos de clientes que não encontram suas necessidades na empresa.
Normalmente, poucas empresas têm mecanismos para coletar dados desse pessoal, o
que implica indiretamente que o papel dessas pessoas é apenas servir o cliente
e vender produtos, ao invés de contribuir para o desenvolvimento organizacional
e a criação de uma vantagem competitiva.
Em diversas organizações que desenvolvem produtos se
tem o departamento de pesquisa e desenvolvimento. Como o próprio nome diz, esse
departamento cuida de duas funções que estão diretamente ligadas. Pesquisa
normalmente significa procurar criar novos conhecimentos e idéias para resolver
um problema. Desenvolvimento é o esforço para tentar utilizar e operacionalizar
as idéias vindas da pesquisa.
A “engenharia reversa” consiste em desmontar um
produto para entender como a organização concorrente o fez. Analisar exata e
cuidadosamente um projeto de um concorrente e como o produto foi produzido pode
ajudar a identificar as características-chave do projeto que valem a pena ser
seguidas. Como resultado disso uma empresa pode melhorar e incorporar suas
características. Alternativamente, pode adaptar para uso, sob licença, a parte
do produto que parece estar proporcionando diferença.
Como exemplo, pode-se citar uma peça pronta e que se
deseja conhecer o processo de estampagem que a originou. Primeiramente ocorre a
digitalização da peça pronta, que consiste no processo de determinação das
coordenadas de pontos da superfície do objeto. Os dados digitais, se
criteriosamente obtidos, deverão permitir a reprodução fiel da forma original
na etapa seguinte, a modelação. A
primeira fase da modelação, a reconstrução de superfícies, começa pela filtragem
dos dados resultantes da digitalização. A eliminação de pontos marginais e o
ajustamento das várias nuvens são algumas das operações necessárias antes do
ajustamento de superfícies. Nesta operação são aproximadas superfícies
complexas a diferentes zonas da nuvem de pontos, de tal forma que o desvio
entre as superfícies e os pontos da nuvem respeite a tolerância imposta. A
ligação das superfícies, com condições de fronteira, e a construção de um
sólido são as etapas seguintes para a obtenção do modelo virtual que representa
a peça digitalizada.
São ilustradas as etapas do processo de engenharia
reversa de um componente de chapa, cujo modelo geométrico, inexistente, é
necessário para a análise do processo de estampagem e para a correção da
correspondente ferramenta. A digitalização do componente resulta numa nuvem de
pontos, a partir da qual se constrói o modelo geométrico, posteriormente
utilizado para a geração de uma malha e simulação por elementos finitos.
|
|
|
|
Componente
da Chapa |
Nuvem
de Pontos do Sólido |
Modelo
da Peça em CAD |
Simulação
do Processo de Estampagem da Peça |
Figura 6 - Processo de Engenharia Reversa de uma peça
Idéias não são o mesmo que conceitos. Idéias precisam
ser transformadas em conceitos de forma que possam ser avaliadas e então
operacionalizadas pela organização. Os conceitos englobam a idéia, e além disso
também indicam sua forma, função, objetivo e benefícios globais. Nesta fase, os
projetistas precisam ser seletivos na escolha do conceito a ser adotado, avaliando-os
quanto aos critérios de projeto (viabilidade, aceitabilidade e
vulnerabilidade). Outras áreas podem estar envolvidas nos critérios de projeto,
como marketing, produção e finanças.
Definidos o conceito do produto, a próxima etapa é
criar o projeto preliminar. O objetivo dessa etapa é ter uma primeira versão
de:
§
Especificação dos produtos e serviços componentes do
pacote;
§
Definição dos processos para gerar o pacote.
A primeira tarefa desta etapa de projeto é definir
exatamente o que estará incluído no produto ou serviço, isto é, especificar os
componentes do pacote de produtos ou serviços, a estrutura de produto/serviço, isto é, a ordem na qual as partes
componentes do pacote devem ser reunidas (figura 5) e a lista de materiais (tabela
1), isto é, as quantidades de todas as partes componentes necessárias para
constituir o pacote total. A lista de materiais, em especial, é um método para
definir produtos ou serviços.
Figura 7 - Estrutura de produto
Tabela 1 – Lista de materiais
A próxima etapa é especificar como os processos reunirão os vários componentes para
produzir o produto ou serviço final. Há muitas técnicas que podem ser usadas
para documentar processos. Basicamente, estas técnicas mostram o fluxo de
materiais ou pessoas ou informações por meio da operação produtiva, e
identificam as diferentes atividades que ocorrem durante o processo. Os tipos
mais comuns de documentação de projeto de processo são:
§
Diagramas de fluxo
simples: identificam os principais elementos de um processo. Nada mais é do
que um fluxograma que identificam as decisões-chave no processo e as
implicações de cada decisão;
Figura 8 - Diagrama de fluxo simples para troca de cartucho de tinta da
impressora
§
Folhas de
roteiros: fornecem mais informações sobre as atividades envolvidas no processo,
incluindo uma descrição da atividade e as ferramentas ou equipamentos
necessários;
Figura 9 - Roteiro de fabricação de uma engrenagem
§
Diagramas de fluxo
de processo: documenta o fluxo e as diversas atividades, usa diversos
símbolos diferentes para identificar os diferentes tipos de atividades;
Figura 10 - Fluxograma de processo de uma engrenagem
§
Estrutura de
processamento do cliente: A estrutura de processamento de clientes é um método
de diagramação que visa especificamente os fluxos de clientes. Identifica
algumas das atividades-chave que podem ocorrer durante o “processamento” de
clientes através da operação, incluindo:
·
A seleção – a decisão do cliente de escolher uma de
diversas operações de serviço possíveis;
·
O ponto de partida – o ponto no qual o cliente faz o
primeiro contato com a operação escolhida, seja fisicamente ao entrar no
sistema, seja remotamente, por telefone, por exemplo;
·
O tempo de resposta – o tempo que um cliente deve esperar até
que o sistema responda;
·
O ponto de impacto – o momento no qual o funcionário do
prestador de serviço começa a atender o cliente;
·
A prestação – a parte do processo que presta o serviço
principal ao cliente;
·
O ponto de partida – ponto em que o cliente deixa o
processo do serviço;
·
O acompanhamento – as atividades do pessoal do prestador
de serviços para acompanhar/verificar o cliente, após
a conclusão do serviço.
Figura 11 - Diagrama de atendimento de clientes
Nestas etapas, o gerente de produção está bastante
envolvido, pois ele fornece informações importantes para a construção dos
diagramas e folhas de roteiro de processo. Na estrutura de processamento de
clientes, a presença da equipe de pós-vendas é efetiva, eles fazem o intermédio
da fábrica com o cliente. Este é o momento de utilizar os conhecimentos de
todos os departamentos da empresa, como também de eventuais futuros
fornecedores, numa espécie de parceria.
Esta etapa considera o projeto preliminar e verifica
se pode ser melhorado antes que o produto ou serviço seja testado no mercado.
As técnicas mais utilizadas são:
Para auxiliar nos processos de desenvolvimento de
produtos, algumas ferramentas são de grande importância, em função do potencial
de contribuição na solução de problemas em fases iniciais e também na tradução
dos anseios do consumidor.
Uma das ferramentas de grande utilização e aqui
considerada é o QFD (Desdobramento da Função Qualidade)
Conceituando ou traduzindo o QFD em poucas palavras,
pode-se dizer que é o desdobramento da voz do consumidor, ou seja, os seus
desejos e necessidades que são ouvidos através de pesquisas e trazidos para
dentro do ambiente de projeto onde as informações são depuradas e transformadas
em requisitos de engenharia. Estes requisitos irão direcionar os esforços das
equipes de projeto na busca do atendimento às necessidades dos consumidores,
fechando desta maneira o ciclo da qualidade projetada em função do cliente
final.
Tendo como origem o Japão, na década de 70, e
transmitida ao ocidente principalmente pelos Drs. Yoji
Akao e Massao Kogura, da Universidade de Kamagawa,
o QFD vem se constituindo numa verdadeira revolução no enfoque dado à
qualidade, especialmente no processo de desenvolvimento de produtos.
Envolvendo conceituação básica extremamente lógica e
se utilizando de ferramentas muito simples, tais como matrizes e gráficos, esta
técnica praticamente se caracteriza como a adoção de um caminho óbvio.
O QFD auxilia a priorizar e canalizar os esforços de
engenharia onde isto realmente faz sentido, constituindo ainda uma linguagem
comum em todo o ciclo de desenvolvimento, quebrando o excesso de departamentalismo, introduzindo o gerenciamento interfuncional, evitando a sub-otimização e tendo como
referência constante a satisfação das necessidades do consumidor.
Há, na realidade, uma pequena confusão no
entendimento de o que seja verdadeiramente o QFD. A confusão parece acontecer
pelo menos em dois aspectos: nas distintas denominações e nas diferentes
versões. A seguir, os dois tipos de confusão são esclarecidos.
O QFD é um método conhecido e utilizado nos Estados
Unidos e na Europa. Entretanto, o que esta denominação define, em termos de
conteúdo, é restrito ao Desdobramento da Qualidade - QD. Para as Empresas no
Japão, o QFD (a denominação é Hinshtsu Kino Tenkai), subdividido em QD e
QFD restrito (QFDr), é entendido de forma mais ampla,
algo ligado ao planejamento da qualidade e ao sistema de garantia da qualidade.
No Brasil, verifica-se que o entendimento de o que é o QFD tem sido
influenciado pelo mesmo entendimento restrito como nos Estados Unidos e na
Europa, com poucas exceções. Portanto, a confusão está em atribuir o mesmo nome
a conteúdos distintos.
Quanto ao segundo aspecto (diferentes versões) há nos
Estados Unidos duas versões distintas adotadas por duas instituições
diferentes. A primeira versão é caracterizada por quatro desdobramentos
principais: - planejamento do produto, desdobramento dos componentes,
planejamento do processo e planejamento da produção. Esta versão é adotada pelo
American Supplier Institute (ASI, 1989). Esta versão teve origem na pessoa de
Makabe, que ensinou o método para Fuji/Xerox
na pessoa de Don Clausing, que a ensinou ao pessoal
do ASI. O método QFD do ASI inclui somente o QD, de acordo com a divisão do
Professor Akao. É certamente uma versão simplificada,
à qual as melhorias e avanços da prática do método QFD não foram integralmente
incorporados.
A segunda versão americana é difundida por King. O
método do QFD, de acordo com King, teve sua origem nos trabalhos de Akao. Nessa versão, o QFD também contempla somente o QD.
Essa versão caracteriza o QFD como um desdobramento sistemático de matrizes ao
invés de tabelas. Junto a isso, não faz distinção de modelos conceituais, o que
é um requisito básico para diferentes estudos em diferentes indústrias.
As simplificações apontadas fazem com que o método
QFD não possa ser utilizado no seu pleno potencial. Entretanto, tem havido um
esforço para usar todo o conteúdo do QFD tanto nos Estados Unidos quanto na
Europa.
No Brasil, alguns têm utilizado as versões do ASI ou
do King. Entretanto, é bom salientar, mais uma vez, que estas versões não são
completas. São simplificações do original e, portanto, limitadas para alcançar
o resultado em toda a sua plenitude.
O termo função qualidade refere-se ao conjunto de
atividades desenvolvidas pela organização através das quais atinge-se as várias
dimensões da qualidade, como adequação ao uso e conformidade com as
especificações.
Desdobramento da função qualidade, representa
portanto, um caminho sistemático de garantir que o desenvolvimento das
especificações e características do produto, bem como desenvolvimento de
metodologias, processos e controles, sejam orientados pelas necessidades do
consumidor.
Conforme (ASI, 1989), a estrutura básica do QFD é
composta por quatro documentos na forma de matriz, cada qual representando uma
etapa do processo de aprimoramento da qualidade, conforme a seguir:
- Matriz de Planejamento do Produto. Nesta etapa as
necessidades do consumidor são identificadas e traduzidas pela empresa em
linguagem técnica na forma de parâmetros de engenharia que orientarão o
projeto;
- Matriz de Desdobramento. Em função de decisões
tomadas na matriz anterior, identificam-se as partes e componentes críticos do
produto em termos de seu processo de fabricação;
- Matriz de Planejamento e Controle de Processo.
Conforme (ASI, 1989), esta matriz relaciona as características críticas do
componente ou produto com o processo utilizado para fabricá-lo, registrando as
ações que devem ser tomadas a fim de garantir a conformidade do processo às
especificações do projeto;
- Matriz de Planejamento/Controle
da Fabricação. Conforme (ASI, 1989), esta matriz representa a interface
manufatura-produção. Desenvolve-se uma matriz complementar à anterior,
estabelecendo um plano para controle de qualidade do componente/produto
durante cada etapa de fabricação.
A aplicação do QFD no desenvolvimento de produtos
mostra-se como uma ferramenta importante na identificação dos requisitos do
consumidor, bem como as ações de projeto para atender a estes requisitos. É
fundamental registrar estas ações, a fim de manter um histórico que possa ser
utilizado em projetos futuros. Este foi o objetivo em ressaltar a aplicação
desta ferramenta, a qual é muito rica em informações. Os sistemas CAD auxiliam
na sistematização desse conhecimento e manipulação destas informações, em
função disto, este assunto será abordado a seguir com maior ênfase.
É um método sistemático para identificar, analisar e
documentar modos de falhas potenciais, suas causas e seus efeitos
(conseqüências) no produto ou processo. Tem por finalidade:
§
reconhecer e avaliar falhas potencialmente possíveis de
ocorrer no produto ou processo e suas conseqüências (efeitos);
§
identificar ações que poderiam eliminar ou reduzir os
riscos relacionados às falhas potenciais;
§
documentar de forma lógica estas informações de
reconhecimento, avaliação e prevenção de falhas (análise de risco).
Portanto, o "FMEA" é uma técnica de
avaliação de risco que visa identificar possíveis desvios ou não conformidades
de produto ou processo, de maneira a executar ações que evitem ou minimizem a
probabilidade de ocorrência e/ou a severidade de seus
efeitos. Esta metodologia também visa aumentar a efetividade dos meios de
detecção das eventuais não conformidades.
Para realização do método de “FMEA” é importante a
formação de um grupo multidisciplinar envolvendo especialistas com experiência
em várias áreas, como:
Qualidade, Produtos, Processos e Produção.
O Ciclo PDCA, que Deming
refere-se como ciclo PDSA é um modelo para o aprendizado e melhoria contínua. A
idéia básica começou quando Shewart´s atentou para
entender a natureza do conhecimento e seguindo os ensina mentos do filósofo,
C.I.Lewis, que acreditava que toda boa lógica era circular. A essência deste
ponto de vista é ver o conhecimento como dinâmico; ele muda a cada nova
evidência.
§
P( PLAN)à Planeje uma
mudança ou um teste, objetivando uma melhoria. Esta é a base para todo o ciclo
PDCA.
§
D( DO)à Conduza a mudança
ou teste, preferencialmente em pequena escala. É importante que esta etapa (
Executar) seja cuidadosamente seguindo o planejado; senão,o aprendizado não
será possível
§
C/S (CHECK/STUDY) - Avalie, estude
os resultados. O que aprendemos? O que saiu errado?
§
A( ACT)- Aja!!!. Adote/padronize a mudança ou abandone-a e gire o ciclo
novamente.
Objetivo de tentar reduzir custos e prevenir
quaisquer custos desnecessários, antes de produzir o produto ou serviço. Os
programas de Engenharia de Valor envolvem projetistas, especialistas de
compras, gerentes de produção e analistas financeiros.
Objetivo de testar a robustez de um projeto. O
fundamento da idéia é que o produto ou serviço deveria conseguir manter seu
desempenho em condições adversas extremas.
A próxima etapa é transformar o projeto melhorado em
um protótipo para ser testado, visto que é grande o risco de começar uma
produção sem antes testar o produto.O protótipos podem ser desde maquetes em cartão/papelão, um modelo reduzido, ou até simulações em
computador. O protótipo é submetido a testes nas mais variadas condições,
fazendo-se análise de sua robustez, do grau de sua aceitação pelo mercado, de
seu impacto junto aos concorrentes. Geralmente é feito também um delineamento
de experimentos para verificar a resposta do produto quando submetido a
situações previamente estabelecidas.
E finalmente no projeto final entra as versões
revisadas de especificações do produto, com suas folhas de processos, lista de
materiais, especificações técnicas, fluxogramas de processos, etc.
A engenharia simultânea pode ser considerada como
sendo uma metodologia para desenvolvimento de projetos, que integra os
diferentes recursos internos e externos de uma organização, num esforço único,
no sentido de otimizar o tempo, o custo e a qualidade do produto e do processo.
O sinal mais visível da engenharia simultânea em uma
empresa é a mudança para o trabalho em equipe. A engenharia simultânea promove
explicitamente a formação de equipes multifuncionais. Ela alavanca a perícia de
diferentes áreas no projeto e definição de produtos enquanto fomenta a
comunicação interdepartamental.
Para alcançar as propostas da engenharia simultânea é
preciso formar um time multifuncional, com pessoal de todos os departamentos
relevantes, tais como marketing, vendas, projeto e processo. Esse time deve se
encarregar do conceito do produto. Deve também administrar os processos
paralelamente, cuidar de cumprir o cronograma e reduzir desperdícios.
Esse time deve trabalhar conjuntamente, cuidando de
todos os aspectos do projeto nos mínimos detalhes, de modo que o trabalho
realizado em cada departamento seja compatível com os demais. A construção de
relações de trabalho próximas entre as pessoas é fundamental para o sucesso da
engenharia simultânea.
Em produtos de maior complexidade onde existem vários
componentes interrelacionados, existe maior
dificuldade em promover alterações no produto. Desta forma a engenharia
simultânea favorece a redução de esforços (tempo e custos) no sentido de prover
alterações em produtos já que na sua forma de trabalho a mesma considera a
simultaneidade uma execução de tarefas.
Outro aspecto importante é que as informações
compartilhadas no ambiente da engenharia simultânea favorecem a formação de uma
base de conhecimento que poderá ser muito útil para desenvolvimentos futuros.
Assim, se a engenharia simultânea for empregada desde as fases iniciais do
projeto, os resultados em termos de tempo, custo e qualidade serão melhores já
que todos os envolvidos com o novo produto terão participação nas decisões,
evitando problemas no momento em que se inicia a produção propriamente dita, ou
seja, isto significa trabalhar mais e com maior antecedência.
No caso do projeto de um produto ser realizado pelo
sistema tradicional, muitas decisões cruciais são tomadas a nível individual,
como algumas formas básicas, características de performance, materiais entre
outros. Essas decisões sobre o produto podem vir a tornar mais complexas e
caras as mudanças futuras. Não apenas as modificações tornam-se difíceis de
serem realizadas, mas os custos também crescem.
A fase de desenvolvimento de conceito requer apenas
um por cento do custo total do projeto, mas determina 70% do custo do ciclo de
vida do produto. Por esse motivo, a primeira fase do projeto deve ser muito
enfatizada, pois futuras correções podem ser muito dispendiosas. Em projetos de
grande magnitude, é preferível dispor de mais engenheiros extras no começo do
projeto, do que adicionar um número maior nas fases finais para corrigir erros.
Tabela 2 - Enfoque tradicional versus
moderno
ENFOQUE |
TRADICIONAL |
MODERNO |
MERCADO |
* Produto desenvolvido por critérios técnicos; * O fabricante define o produto; * Pouco envolvimento de marketing |
* Produto desenvolvido a partir de critérios do consumidor; * O mercado define o produto; * Grande envolvimento de marketing; |
ESTRATÉGIA |
* Calcado na visão interna * Ênfase no preço; * Limitado por regras; * Objetivos econômicos; * Qualidade do produto; |
* Calcado na visão externa; * Ênfase no custo; * Ambiente de alta competição; * Objetivos econômicos e
sociais; * Qualidade total; |
QUALIDADE |
* Qual.focada no controle; * Pouco uso de ferramentas p/ garantir
a qualidade no projeto; * Qualidade avaliada (correção); |
* Qualidade focada no projeto; * Uso intensivo de ferramentas para
assegurar a qualidade do projeto; * Qualidade projetada (prevenção); |
PROJETO |
* O processo adapta-se ao produto; * Uso da prancheta; * Muitas alterações de engenharia ao
longo da vida do produto; * Longo tempo de
desenvolvimento; * Desenvolvido pela Eng. de produto
serial; |
* Produto e processo compatíveis; * Uso do CAE/CAD/CAM;
* Poucas alterações de engenharia ao
longo da vida do produto; * Redução do tempo de
desenvolvimento; * Desenvolvido pela equipe
multidisciplinar; |
A tabela 1 mostra a evolução no processo de projeto,
através do enfoque moderno, quando comparado com o tradicional. O enfoque
moderno está muito mais preocupado com a qualidade do projeto, prevendo a
aplicação de ferramentas para assegurar a qualidade e agilidade no
desenvolvimento das atividades de projeto.
O desenvolvimento de um produto requer que muitas
etapas sejam feitas seqüencialmente, tornando o tempo total de projeto muito
longo. A engenharia simultânea preconiza que muitas dessas etapas podem ser
feitas paralelamente, ou simultaneamente através de equipes multifuncionais.
Dados de empresas como, por exemplo, Ford, GM e COFAP, comprovam o sucesso da
engenharia simultânea referente ao tempo de desenvolvimento de produtos que
foram reduzidos de 20 a 70% .
Alguns autores não concordam completamente com o
conceito de engenharia simultânea. Quando o tempo para desenvolvimento é
reduzido, mais tarefas devem ser realizadas concorrentemente ao invés de
seqüencialmente, e dado que cada tarefa fornece informações que são úteis na
execução de outras tarefas, há mais começos falsos e desenhos desperdiçados.
Retornos decrescentes também se manifestam à medida
que mais e mais técnicos e engenheiros são empregados simultaneamente no
esforço de desenvolvimento. O autor acrescenta que esses fatores parecem
compensar a possibilidade de que um tempo de desenvolvimento mais curto elimine
trabalho desnecessário e alguns custos do tipo despesas gerais.
Por ouro lado, a engenharia simultânea contém a
mistura certa de diferentes disciplinas - engenheiros, desenhistas, analistas e
especialistas em fabricação. As decisões importantes são tomadas de um
consenso, de acordo com o que é mais apropriado.
Para que o desenvolvimento do produto apresente os
resultados desejados as equipes multifuncionais devem trocar informações entre
si.
Esta troca de informações não deve se restringir aos
conhecimentos atuais, mas se possível dispor de informações passadas ou
histórico de problemas similares já ocorridos.
Cabe salientar ainda que as informações não devem se
limitar apenas a performance do produto, mas abordar também todos os processos
até a expedição, como por exemplo:
§
relação de todos os documentos de projeto;
§
padrões para avaliar e certificar novos fornecedores;
§
tempo e custo de testes;
§
número de etapas nos processos de fabricação, incluindo
inventário, leiaute e maquinário necessário;
§
metas de qualidade, incluindo número de defeitos por
unidade, refugo e custos de garantia;
§
custos, diretos e indiretos de fornecedores, etc.
Todos os processos devem ser considerados
precisamente para eliminar potenciais problemas antes que eles ocorram. A fase
de montagem de um produto é a etapa integrativa, onde normalmente acabam
aparecendo os problemas de etapas anteriores. Desta forma, fica claro mais uma
vez a importância de se dispor de um sistema auxiliar de informações que possa
armazenar todas estas experiências em cada uma destas etapas do desenvolvimento
de projetos/processos.
Dentro da mesma linha da engenharia simultânea, há
estudos de modelos de desenvolvimento integrado de produto (IPD), o qual
integra informações do mercado, desenvolvimento de produtos e planejamento e
controle da produção. Também, faz a integração entre projeto e a administração,
enfatizando a necessidade de planejamento contínuo de produtos.
Os métodos interativos de tentativa e erro podem envolver
grandes loops, que obriguem a abandonar o projeto.
Por esse motivo, é recomenda uma interação baseada em experiências anteriores,
até mesmo no caso de pequenos detalhes.
Observa-se portanto, que o ambiente de projeto
baseado no conceito de engenharia simultânea facilita a geração e troca de
informações importantes durante o desenvolvimento de um produto ou suas
alterações, conduzindo mais rapidamente ao início da produção em escala.
Cabe salientar que a cada novo projeto ou alteração
necessária de um produto, as equipes iniciam novamente todo o processo de troca
de informações. Resgatar estas informações ou memória de trabalhos passados
pode contribuir em muito para reduzir o tempo de desenvolvimento, bem como
aumentar a qualidade do trabalho em andamento.
Esta base de conhecimento, sendo adquirida, evita que
possam ser cometidos os mesmos erros do passado e que se repita todo trabalho
de uma tomada de decisão que porventura já tenha sido realizado em projetos
anteriores.
Após concluído os ferramentais, são realizadas as
primeiras experiências com os mesmos. Desta forma são geradas as primeira
amostras de peças que farão parte do produto final. Quando percebe-se que as
condições de processo estão adequadas, as peças são encaminhas para uma
avaliação dimensional, gerando-se um relatório de aprovação de amostras. Este
relatório contém todas as dimensões especificadas no desenho de produto sendo
comparadas com as encontradas na peça. O objetivo deste relatório é gerar a
aprovação ou rejeição da peça, contendo além do dimensional também as
especificações de acabamento (pintura, serigrafia, etc), material, e um parecer
sobre seu funcional. Esta avaliação realizada pelo engenheiro é responsável por
grande parte das alterações nas peças, onde acabam sendo realizados os ajustes
finais que antecedem a produção definitiva. Verifica-se aqui uma fase de grande
aprendizado, onde também surgem muitas informações que podem ser úteis nos
futuros projetos.
Após a liberação destes relatórios de aprovação de
amostras, inicia-se a fabricação do lote piloto. O lote piloto tem o objetivo
de verificar pequenos problemas relacionados com o projeto ou com o processo em
tempo hábil para que se possa fazer os ajustes necessários. Estes ajustes podem
ter várias procedências, que são geradas em função da necessidade de alterações
no ferramental, ou por correções no processo. Muitas vezes, o projetista só
descobre que determinada medida especificada previamente no desenho de
engenharia não é viável, em função das dificuldades encontradas no processo de
fabricação. Este aprendizado deve ser armazenado no sentido de evitar a futura
reincidência dos problemas.
Após a aprovação de todas as peças mencionadas na
instrução de engenharia e também de todos os ensaios de avaliação, emite-se o
relatório de certificação do produto. Este relatório é o documento que permite
a produção seriada de novos produtos ou para os casos de alterações que afetam
as condições funcionais ou estruturais do projeto original.
Esta é uma pequena fase que antecede a produção
seriada. A validação é uma atividade realizada por um grupo específico, tendo o
objetivo de confrontar os dados de entrada do projeto, com o produto a ser
fabricado, ou seja, avalia-se o projeto no sentido de verificar se tudo o que
consta na solicitação de atividade realmente está sendo cumprido. Nos casos de
discrepâncias com a solicitação de atividade, procede-se com ações corretivas,
e submete-se a nova validação até que o produto esteja finalmente em condições
de ser produzido.
O roteiro de atividades mostrou a importância da
informação em qualquer que seja a etapa, portanto o próximo item estará
abordando sobre os requisitos fundamentais referentes a construção de um banco
de dados visando melhores resultados.
O conceito de CAD (Computer
Aided Design), nasceu da necessidade dos projetistas
encontrarem alternativas mais eficientes às antigas pranchetas de desenho. No
começo, os programas de CAD tratavam de algumas poucas entidades geométricas
simples, como linhas e arcos, e tinham funcionalidades que visavam apenas
facilitar o desenho propriamente dito dos projetos de engenharia. Hoje o
cenário é bastante diferente. O “desenho” em duas dimensões (2D) foi
substituído pela “modelagem” tridimensional (3D) de sólidos. Por sua vez, os
sólidos passaram a incorporar outros parâmetros dos objetos por eles
representados, tais como: características dos materiais (densidade,
propriedades mecânicas), dados para a programação de máquinas de usinagem, etc.
Figura 12 - Modelos em CAD 3D de um
virabrequim (fonte: COMCIENCIA)
O CAM (Computer Aided Manufacturing) teve sua
origem associada ao desenvolvimento das primeiras máquinas equipadas com CNC
(Controle Numérico Computadorizado). Essa tecnologia causou grandes
transformações no meio industrial; graças ao controle computadorizado, as
máquinas puderam ser programadas para realizar suas tarefas com o mínimo de
intervenção humana. Robôs puderam invadir o chão de fábrica, sendo possível a
criação de linhas de produção inteiramente automatizadas. O resultado de tudo
isso é a conseqüente redução de custos, principalmente pela menor necessidade
de mão-de-obra, aumento da qualidade e elevação da produtividade.
A engenharia foi uma das áreas pioneiras a utilizar
recursos computacionais na resolução de vários de seus problemas, fazendo-se
uso de inúmeros métodos iterativos e formulações matemáticas complexas. Tal
fato levou ao surgimento do conceito CAE (Computer Aided Engineering). O CAE, assim
como o CAD, evoluiu significativamente ao longo do tempo. Os tradicionais
programas de cálculo de tensões pelo método de elementos finitos passaram a
dividir espaço com programas de simulação de deformações mecânicas, dinâmica
dos fluídos, termodinâmica, etc. Diante disso, o CAE deixou de ser associado
apenas a uma tecnologia relacionada puramente à automação de cálculos de
engenharia, passando a ser considerado sob um ponto de vista mais amplo.
Figura 13 - Cálculo estrutural através do
Métodos dos Elementos Finitos em carroçaria de automóvel
Um ramo importante dentro do trabalho de virtualidade
são os mock-ups digitais. Trata-se de um modelo de
testes de um produto puramente eletrônico, como um desenho CAD. Muito se ouve
falar de DMU (Digital Mock-Up), mas poucos sabem como
esta tecnologia pode ser aplicada na prática. O DMU pode ser aplicado no
desenvolvimento dos mais diferentes tipos de produtos: garrafas plásticas,
geladeiras, automóveis e até aeronaves.
O objetivo do DMU é ter visão plena e consistente de
vários dados do produto ou peças, tais como forma, função e interfaces com
contra-peças, para se avaliar a coerência técnica das mesmas. DMU é a mais
próxima e real simulação computacional de um produto, permite avaliar e
explorar novos desenhos ou montagens durante o processo de desenvolvimento e
produção. É uma ferramenta inovativa e metodológica
de avaliação de baixo risco, sem a necessidade de peças protótipo ou mock-ups físicos. São muitas as vantagens de sua
utilização:
§
Suporta a comunicação e decisões desde os primeiros
estudos, durante o desenvolvimento até a reciclagem do produto;
§
Redução do número e ciclo de atualizações de protótipos e
ferramentas;
§
Identificação de interferências/erros
no início do ciclo de desenvolvimento;
§
Otimização (virtual) dos requerimentos de montagens e
dificuldades potenciais;
§
Permite simulações (virtuais) de montagens, cinemáticas,
operações e acessibilidade durante todo o ciclo de desenvolvimento;
§
Valida o conceito de Engenharia Simultânea;
§
Promove a aceitação pelo cliente através visualização do
produto e simulação do desejo do cliente;
§
Simulação de acessibilidade para manutenção.
Figura 14 - DMU permite a visualização de
um protótipo virtual (fonte: IBM)
Projeto Interativo é o ato de fundir o projeto de produto/serviços e o projeto do processo que os produz. É
essencial este envolvimento do gerente de produção com a avaliação inicial do
conceito até a produção do produto. Os benefícios do projeto interativo residem
na redução do tempo utilizado para a atividade de projeto, isto é, o tempo de
lançamento (Time to Market). Em outras palavras,
menores tempos até o lançamento significam que as empresas têm mais
oportunidade para melhorar o desempenho de seus produtos e serviços.
Caso o processo de desenvolvimento leve mais tempo
que o esperado, dois efeitos podem ocorrer: o primeiro é um aumento de custos
devido ao prolongamento de uso de recursos. O segundo, a introdução tardia do
produto ou serviço atrasará a receita de venda (podendo até reduzir a receita
total, visto que os concorrentes podem já ter conquistado o mercado). Isso
poderia prolongar o tempo para atingir o ponto de equilíbrio (break even point)
de seu investimento.
Uma das soluções para reduzir o tempo de lançamento,
é fazer uso da engenharia simultânea. A engenharia simultânea procura otimizar
o projeto do produto e do processo de manufatura para conseguir reduzir tempos
de desenvolvimento e melhorar a qualidade e os custos por meio da integração
das atividades de projeto e manufatura e da maximização do paralelismo nas
práticas de trabalho.
Como já foi discutido anteriormente, a equipe precisa
buscar sempre a resolução rápida para os conflitos. Uma decisão pode interferir
todo o resto do processo. Se a equipe do projeto conseguir resolver conflitos
logo no início da atividade de projeto, isso reduzirá o grau de incerteza no
projeto, o custo extra e, mais significativamente, o tempo associado com a
administração dessa incerteza ou com as decisões sobre mudanças já feitas.
Ainda no contexto do gerenciamento do projeto
interativo, uma outra ferramenta é usar uma estrutura organizacional baseada em
projeto que possa garantir que uma equipe de projetistas coerente e focalizada
dedique-se a um só projeto ou grupo de projeto. Organizar de forma correta a
força de trabalho da empresa.
Após a introdução do produto no mercado, dando início
a primeira fase de seu ciclo de vida, periodicamente faz-se uma avaliação de
desempenho do produto, são implementadas as alterações necessárias ou, tendo o
produto já passado pela sua fase de maturidade e estando em declínio, é
retirado do mercado. Essas informações serão posteriormente utilizadas para a
geração do conceito dos próximos produtos, fechando assim o ciclo de vida do
projeto do produto.
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