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CAPÍTULO II
O PROCESSO DE PROJETO
2.1 - I NTRODUÇÃO
No Capítulo 1 foi mostrado que a qualidade ou, melhor, a competitividade é conseguida, principalmente, na fase de projeto do produto. Foi visto, também, que para alcançar esta competitividade é necessário o desenvolvimento do produto por uma equipe multidisciplinar em um ambiente integrado. Para que esta equipe seja de alta produtividade e tenha um bom desempenho é, fundamental que o projeto seja desenvolvido e gerenciado dentro de um procedimento pré-determinado ou seja numa maneira sistematizada e, para tal, a equipe deve ser capacitada. Desta forma, no presente capítulo serão apresentados aspectos da estrutura do processo e da sistematização deste processo de desenvolvimento, principalmente no tocante ao processo de projeto do produto. Existem correntes que afirmam que, a sistematização deste processo, coloca o projetista ou equipe de projeto dentro de uma camisa de força, tolhendo assim a sua criatividade. Para problemas de pequeno porte, até pode ser verdade, que não há necessidade de seguir um longo caminho através de procedimentos propostos, mas para projetos de grande porte, como exemplos, de um televisor, computador, máquina ferramenta, automóvel ou um avião, onde trabalham profissionais de várias formações e culturas, é indispensável seguir um procedimento ou metodologia pré-determinado. Um projeto deste porte precisa ser planejado, implementado, monitorado e controlado. Desenvolver projetos com complexidades como acima referidos, sem adotar um determinado procedimento ou metodologia, nos tempos atuais é inconcebível. Da mesma forma para capacitação, dos integrantes das equipes de desenvolvimento, fica facilitada tendo procedimentos ou metodologias sistematizadas. Estas metodologias devem mostrar: o que fazer, para quem fazer, quando fazer, como fazer e com que fazer. A conscientização desta necessidade vem evoluindo desde a década de 1960, como se pode observar pelos dados apresentados no Capítulo I: esforços de pesquisa despendidos; resultados obtidos; evolução de conceitos e procedimentos ou metodologias propostas. É muito grande o número de proposições de estruturas de procedimentos ou metodologias de desenvolvimento de projeto de produtos. Estas proposições são do tipo descritivo e outras do tipo prescritivo. Como pode ser visto adiante todas estas metodologias são válidas. Os procedimentos tipo prescritivos tradicionais, foram usados por muito tempo e, ainda, são usados e deram muito bons resultados ou produtos existentes na atualidade. A partir de meados de 1980 e até o presente, devido ao aumento da complexidade dos produtos, exigindo capacitações mais multidisciplinares, necessidades de redução de tempos de lançamento, redução de custos e melhores qualidades, para fazer frente à concorrência internacional, surgiram metodologias de desenvolvimento em ambientes de engenharia simultânea ou de equipes integradas. A maioria dos procedimentos, pesquisados, sistematizados e descritos na literatura, tem seu enfoque dado ao processo de projeto, que está embutido num processo mais amplo, que é o processo de desenvolvimento do produto, como mostra de forma bem resumida a Figura 2.1. Este processo de desenvolvimento engloba, também, o projeto do processo de manufatura e o planejamento das fases após a venda: distribuição; transporte; utilização; manutenção e descarte. As metodologias prescritivas apresentadas no item 2-2, têm seu enfoque no processo de projeto do produto e as metodologias do item 2-3, apresentam uma visão mais ampla do ciclo de vida do produto.
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
Fig. 2.1 - Fases do Processo Desenvolvimento de Produtos.
2.2 - DEFINIÇÃO DO P RODUTO
A Fase de Definição do Produto trata do desenvolvimento e seleção de idéias para novos produtos. Uma abordagem sistemática para a definição do produto levará a um melhor atendimento das restrições de tempo e de custos. Além da definição da idéia do produto, as principais atividades de planejamento de produto incluem a condução de análises econômicas e de custos, o estabelecimento do volume de vendas esperado e a definição dos prazos para a execução das tarefas, tais como projeto, construção de protótipos e linhas de produção.
As duas mais importantes entidades envolvidas na tomada de decisões para o desenvolvimento de um produto são a empresa e o mercado. Existem também fatores secundários, tais como leis, políticas econômicas e o estado da tecnologia. Especificamente, a empresa precisa definir seus objetivos e examinar suas capacidades. As capacidades de uma empresa estão no seu pessoal, suas facilidades e situação financeira.
Início do desenvolvimento
FASE 1 DEFINIÇÃO DO PRODUTO
Idéia do Produto
Base de Conhecimento
Métodos e ferramentas de apoio
Adequada?
FASE 2 (^) PROJETO DO PRODUTO
Documentação do Adequado? produto
FASE 3 (^) PRODUÇÃO DO PRODUTO
Adequado? Produto
LANÇAMENTO E ACOMPA – NHAMENTO DO PRODUTO
Não
Não
Não
Sim
Sim
Sim
Métodos e ferramentas de apoio
Métodos e ferramentas de apoio
Métodos e FASE 4 ferramentas de apoio
Não Adequada? Mercadoria
Sim
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
Ao final de cada etapa há um ganho de informação sintetizado num modelo cada vez mais concreto de produto, que ao mesmo tempo em que alimenta a fase seguinte, melhora o entendimento da fase anterior. Essa característica faz com que o conhecimento, tanto do problema quanto da solução, aumente significativamente. Os modelos de produto gerados em cada uma das fases são por ordem: (a) especificações de projeto; (b) concepção; (c) leiaute definitivo e; (d) documentação.
Figura 2.2 - Modelo da Fase de Projeto do Produto.
2.3.1 - PROJETO I NFORMACIONAL
O ponto de partida dessa etapa do projeto é o problema que deu origem a necessidade de desenvolvimento de um novo produto. O esclarecimento da tarefa consiste na análise detalhada do problema de projeto, buscando-se todas as informações necessárias ao pleno entendimento do problema. O modelo de produto obtido ao final dessa etapa é a especificação do projeto , que é uma lista de objetivos que o produto a ser projetado deve atender (Roozenburg & Eekels, 1995). A partir disso, são definidas as funções e as propriedades requeridas do produto e possíveis restrições com relação a ele e ao próprio processo de projeto (normas, prazos).
Etapa 2.1 (^) Projeto Informacional
Especificações de projeto
Base de Conhecimento
Métodos e ferramentas de apoio
Idéia do produto
Adequadas?
Etapa 2.2 Projeto conceitual
Adequada?^ Concepção de projeto
Etapa 2.3 (^) Projeto preliminar
Adequado?^ Produto Otimizado
Etapa 2.4 Projeto detalhado
Adequado?^ Produto Detalhado
Produção
Não
Não
Não
Não
Sim
Sim
Sim
Sim
Métodos e ferramentas de apoio
Métodos e ferramentas de apoio
Métodos e ferramentas de apoio
FASE 2 (^) PROJETO DO PRODUTO
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
Dentro do processo de projeto a especificação tem duas funções (Roozenburg & Eekels, 1995): direcionar o processo de geração de soluções; e fornecer as bases para os critérios de avaliação.
Fig. 2.3 – Projeto Informacional
A fim de cumprir adequadamente a essas funções, Roozenburg & Eekels (1995) afirmam que a especificação de projeto deve possuir as seguintes propriedades: validade (adequação dos objetivos em termos teóricos); completeza (inclusão de objetivos válidos em todas as áreas de interesse para o problema); operacionalidade (dos objetivos envolvidos, ou seja, possibilidade de avaliações quantitativas); não redundância (evitar que determinado aspecto ou propriedade seja considerado mais de uma vez); concisão (reduzido número de objetivos na especificação, facilitando a avaliação); praticabilidade (objetivos passíveis de serem testados).
Conforme foi visto, nessa etapa, evolui-se das necessidades dos clientes até a especificação do projeto. E, apesar de diferentes meios que podem ser empregados, a figura 2.3 apresenta uma seqüência lógica de tarefas e atividades e um conjunto de ferramentas que forneçam uma especificação adequada aos objetivos do projeto.
Embora o roteiro da figura 2.4 seja claro, há que se definir alguns termos importantes como clientes do projeto, necessidade do cliente, requisito do cliente, requisito do projeto e especificação do projeto. No quadro 2.1 o sentido com que estes termos são empregados no texto é explicitado.
Quadro 2.1 - Definição de alguns termos pertinentes à fase de esclarecimento da tarefa.
TERMO SIGNIFICADO Cliente externo Pessoas ou instituições que irão usar ou consumir o produto Cliente intermediário Pessoas ou instituições responsáveis pela distribuição, marketing e vendas do produto Cliente interno Pessoal envolvido no projeto e na produção do produto Necessidades dos clientes Declarações diretas dos clientes, geralmente em linguagem subjetiva Requisitos dos clientes Necessidade expressa em linguagem de engenharia Requisitos do projeto Requisito mensurável, aceito para o projeto Especificações do projeto Conjunto de informações completas, requisito do projeto com valor meta atribuído
Idéia do Produto
ETAPA 2.1 (^) PROJETO INFORMACIONAL Planejar projeto informacional
Bibliografia
Especialistas
Equipe de projeto
Métodos e ferramentas de projeto
Pesquisar informações sobre o problema de projeto
Especificações do projeto
Definir ciclo de vida e clientes do produto Identificar os requisitos dos clientes do produto
Definir requisitos do produto
Tarefa 2.1. Tarefa 2.1. Tarefa 2.1. Tarefa 2.1. Tarefa2.1.5 Definir as restrições do produto
Tarefa 2.1. Tarefa2.1.7 Definir especificações do produto
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
Especificação do projeto
ETAPA 2.2 Projeto conceitual Tarefa 2.2.1 Verificar o escopo do problema Atividade 2.2.1.1 Analisar as especificações
Atividade 2.2.1.2 Identificar restrições Tarefa 2.2.2 Estabelecer a estruturafuncional
Atividade 2.2.2.
Atividade 2.2.2. Estabelecer estruturas funcionais alternativas
Estabelecer a função global
Tarefa 2.2.3 Pesquisar por princípios de solução Atividade 2.2.3.1 Aplicar métodos de busca intuitivos
Tarefa 2.2.4 Combinar princípios desolução Atividade 2.2.4.
Otimizar a combinação dos princípios de solução Tarefa 2.2.5 Selecionar combinações Atividade 2.2.5.1 Aplicar métodos de seleção Tarefa 2.2.6 Evoluir em variantes de concepção Atividade 2.2.6.1 Detalhar as concepções selecionadas
Concepção do produto
Bibliografia
Especialistas
Equipe de projeto
F5, F6, F7, P
F8, D
D4, D6, F
D4, D
F9, F10, F11, F
P1, F13, F14, S
Documentos e ferramentas de apoio
Atividade 2.2.2.3 Selecionar a estrutura funcional
Atividade 2.2.3.2 Aplicar métodos de busca discursivos Atividade 2.2.3.3 Aplicar métodos de busca convencionais
Tarefa 2.2.7 Avaliar concepções Atividade 2.2.7.1 Aplicar a matriz de avaliação^ F
Fig. 2.4 - Projeto Conceitual
Legenda : D4- Abstração orientada F7- TRIZ D5- Lista de especificações F8- Matriz morfológica D6- Diretrizes de desenvolvimento da F9- Julgamento de viabilidade estrutura funcional F10- Disponibilidade de tecnologia D7- Critérios de combinação F11- Exame passa/não-passa F4- Matriz de decisão F12- Matriz de avaliação F5- Brainstorming F13- Desenhos de leiaute em escala F6- Analogia simbólica e direta F14Construção de modelos S2- Simulações em computador
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
Análise funcional
Nessa etapa do projeto conceitual a formulação do problema deve ser feita de forma ainda abstrata, através das funções que o produto deve realizar, independente de qualquer solução particular. O ponto de partida é a abstração feita na etapa anterior, que permite o estabelecimento criterioso da função global do sistema, e o resultado, ao final da etapa, é a estrutura de funções elementares, ou estrutura de operações básicas, caso se trabalhe com funções de baixa complexidade ou padronizadas. Esse processo é ilustrado na figura 2.5.
Especificação do projeto
Funções elementares
Função glo bal
Funções parciais
Operações básicas
PROCESSOS
Abstração
Decomposição
Decomposição
Conversão
Estrutura de funções
Fig. 2.5 - Tarefas e processos envolvidas na análise funcional.
A definição formal dos principais termos técnicos empregados nessa etapa do projeto conceitual é feita no Quadro 2.2. Com o isso se pretende evitar problemas que poderiam advir de interpretações errôneas desses conceitos.
Quadro 2.2 - Principais conceitos na etapa de análise funcional.
TERMO SIGNIFICADO
Função Relação entre as entradas e as saídas (em termos de energia, material e sinal) de um sistema que tem o propósito de desempenhar uma tarefa.
Função global Expressa a relação entre as entradas e as saídas de todas as quantidade envolvidas assim como as suas propriedades. É a função última do sistema técnico.
Função parcial Ou subfunção, divisão da função global com menor grau de complexidade.
Função auxiliar Contribui para a função global de uma forma indireta. Têm caráter complementar ou de apoio.
Função elementar Último nível de desdobramento da função global, não admitindo subdivisão.
Estrutura funcional Combinação de funções parciais representativas da função global do sistema.
A subdivisão da função global visa facilitar a busca por princípios de solução. No caso do desenvolvimento de variantes de produtos existentes, a derivação da estrutura funcional pode ser feita através da análise de produtos existentes. Essa abordagem é particularmente útil para desenvolvimentos nos quais, pelo menos, uma solução com a estrutura funcional apropriada é conhecida e o problema principal reside na descoberta de soluções melhores. O objetivo é gerar estruturas funcionais alternativas. Cada uma delas constitui-se numa potencial solução alternativa para o problema.
Partindo-se da idéia de que diversas estruturas funcionais deverão ser geradas, é necessário estabelecer os critérios de escolha para selecionar a melhor alternativa. A dificuldade principal é estabelecer critérios de solução objetivos para um modelo de produto
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
2.3.3 - PROJETO PRELIMINAR
Segundo Pahl & Beitz (1996), essa é a fase do processo de projeto na qual, partindo da concepção de um produto, o projeto é desenvolvido, de acordo com critérios técnicos e econômicos e à luz de informações adicionais, até o ponto em que o projeto detalhado subseqüente possa conduzir diretamente à produção. Nessa fase do projeto preliminar o modelo do produto evolui da concepção ao leiaute otimizado do produto. O leiaute definitivo deve ser desenvolvido até o ponto onde uma verificação clara da função, durabilidade, produção, montagem, operação e custos, possa ser feita. O nível de detalhamento a ser alcançado nessa fase deve incluir, segundo Pahl & Beitz (1996): a) estabelecimento do leiaute definitivo (arranjo geral e compatibilidade espacial); b) projeto preliminar das formas (formato de componentes e materiais); c) procedimentos de produção; d) estabelecimento de soluções para qualquer função auxiliar.
Fig. 2.5 - Etapas do Projeto Preliminar
Concepção do produto
PROJETO PRELIMINAR Elaborar leiautes e formas para as funções principais Identificar os requisitos determinantes para o desenvolvimento de leiautes e formas
Atividade 2.3.1. Atividade 2.3.1.2 Produzir desenhos preliminares em escala Atividade2.3.1.3 Identificar os portadores das funções principais Atividade 2.3.1.
Desenvolver soluções para os portadores das funções principais
Elaborar leiautes e formas para as funções auxiliares Identificar os portadores das funções auxiliares e suas restrições
Atividade 2.3.2.
Selecionar as melhores soluções para as funções auxiliares
Atividade 2.3.2.
Leiaute preliminar
Otimização e verificação final do leiaute Atividade2.3.3.1 Otimizar as soluções e completar os desenhos
Atividade 2.3.1.
Selecionar os leiautes e formas preliminares para as funções principais
Desenvolver soluções para os portadores das funções auxiliares
Atividade 2.3.2.
Integrar as soluções para as funções principais e auxiliares e avaliar o sistema
Atividade 2.3.2.
Métodos e ferramentas de projeto
Bibliografia
Especialistas
Equipe de projeto
- quadro de especificações
- estrutura de funções
- catálogos de produtos
- normas de projeto
- Design view
- Solidworks
- modelos analógicos
- prototipagem (SL) - construção de modelos
- Simnon - simulação dinâmica
- Ansys - análise estrutural
- Injection Molding 2.0 - estimativa de custo;
- Softwares DFA e DFM (BDI) - análise de montabilidade e manufaturabilidade
- Métodos de seleção de materiais
- FMEA - análise de modos de falha e seus efeitos
- FTA - análise da árvore de falhas
- DoE - projeto de experimentos
Atividade2.3.3.2 Verificar erros e fatores de perturbação
Atividade2.3.3.3 Preparar lista preliminar de partes
ETAPA 2.
Tarefa 2.3.
Tarefa 2.3.
Tarefa 2.3.
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
Na figura 2.5 é apresentado um roteiro com as etapas e as principais tarefas necessárias a execução do projeto preliminar. Além disso, esses autores propõem o emprego de checklists , estabelecem os princípios a serem observados (princípios de transmissão de força, divisão de tarefas, etc) e critérios para atender necessidades específicas (projeto para X
- DFX). Porém, acima de tudo, afirmam que deve-se observar as regras básicas de clareza , simplicidade e segurança. As ferramentas empregadas nessa fase do projeto são aquelas comuns na área de engenharia como: CAD, programas de simulação, construção de modelos, programas de auxílio ao cálculo e dimensionamento.
2.3.4 - PROJETO DETALHADO
Segundo Pahl & Beitz (1996), essa é a etapa na qual, partindo da concepção de um produto, o projeto é desenvolvido, de acordo com critérios técnicos e econômicos e à luz de informações adicionais, até o ponto em que o projeto detalhado resultante possa ser encaminhado à produção. Nessa etapa do projeto o modelo do produto evolui da concepção ao leiaute definitivo do produto, sendo expresso pela documentação completa necessária à produção do produto projetado.
O leiaute definitivo deve ser desenvolvido até o ponto onde uma verificação clara da função, durabilidade, produção, montagem, operação e custos, possa ser feita. O nível de detalhamento a ser alcançado nessa etapa deve incluir, segundo Pahl & Beitz (1996): e) estabelecimento do leiaute definitivo (arranjo geral e compatibilidade espacial); f) projeto preliminar das formas (formato de componentes e materiais); g) procedimentos de produção; h) estabelecimento de soluções para qualquer função auxiliar. Além disto, a disposição, a forma, as dimensões e as tolerâncias de todos os componentes devem ser finalmente fixadas. Da mesma maneira a especificação dos materiais e a viabilidade técnica e econômica devem ser reavaliadas. Normas e procedimentos padronizados devem ser empregados conforme as necessidades dos meios de fabricação. Esta etapa envolve decisões sobre como o produto será manufaturado, por exemplo, quais os passos necessários para manufaturar o produto, quais processos de manufatura, máquinas e ferramentas serão requeridas, e como as partes serão montadas. As atividades do planejamento do processo envolvem a análise da producibilidade, o desenvolvimento de fornecedores e o projeto do ferramental.
Na figura 2.6 é apresentado um roteiro com as principais tarefas necessárias a execução do projeto detalhado. Além disso, esses autores propõem o emprego de checklists , estabelecem os princípios a serem observados (princípios de transmissão de força, divisão de tarefas, etc) e critérios para atender necessidades específicas (projeto para X - DFX). Porém, acima de tudo, afirmam que deve-se observar as regras básicas de clareza , simplicidade e segurança.
As ferramentas empregadas nessa fase do projeto são aquelas comuns na área de engenharia como: CAD, programas de simulação, construção de modelos, programas de auxílio ao cálculo e dimensionamento.
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
seu ciclo de vida. Por exemplo, uma lista de especificações mal definida pode desencadear processos de solução e decisões de projeto, cujos resultados não representarão as reais necessidades dos clientes. De maneira similar, uma definição inadequada da concepção do produto pode resultar em comportamento fora do especificado durante o uso. Ainda, configurações mal definidas podem representar acréscimo nos custos do produto e dificuldades de fornecimento de componentes e, por último, dimensões inadequadas podem ocasionar, além de dificuldades de fabricação, refugos de peças produzidas. Esses exemplos reforçam a importância de se adotar práticas adequadas para o desenvolvimento de produtos, procurando-se minimizar decisões empíricas ou por tentativa e erro. Ainda, sugerem que as abordagens tradicionais de projeto devem ser revistas, principalmente com relação ao envolvimento dos vários interessados no desenvolvimento do produto ( stakeholders ), já que as decisões de projeto podem afetá-los diretamente. Nessa direção têm surgido diferentes propostas para o desenvolvimento de produtos baseados na engenharia simultânea, as quais serão apresentadas nos itens que seguem.
2.4.1 - ENGENHARIA SIMULTÂNEA: DEFINIÇÕES E PRINCÍPIOS.
A engenharia simultânea, de modo geral, tem sido apontada como filosofia, metodologia ou práticas de desenvolvimento de produto. Apesar das diferentes conotações seus princípios gerais são comuns e devem ser investigados para compreender essa abordagem de desenvolvimento de produtos e identificar os meios pelos quais ela pode ser inserida nas atividades das empresas. Nesse sentido esse tópico procura apresentar as principais definições e princípios da engenharia simultânea, visando indicar, ao final, os caminhos para a adoção dessa metodologia. Em outras palavras, procura-se, aqui, identificar os elementos que caracterizam a engenharia simultânea, sejam eles identificados nas definições propostas, sejam aqueles caracterizados pelos diferentes proponentes. Algumas das definições para a engenharia simultânea e suas respectivas fontes são como segue: Prasad et al. (1998): A engenharia simultânea é uma abordagem sistemática que considera todos os aspectos do gerenciamento do ciclo de vida do produto incluindo a integração do planejamento, projeto, produção e fases relacionadas. Smith, (1997):
A engenharia simultânea é um termo aplicado para uma filosofia de cooperação multifuncional no projeto de engenharia, a fim de criar produtos que sejam melhores, mais baratos e introduzidos no mercado mais rapidamente. Sprague et al. (1991): A engenharia simultânea é uma abordagem sistemática para o projeto simultâneo e integrado de produtos e de processos relacionados, incluindo manufatura e suporte. Procura considerar todos os elementos do ciclo de vida do produto desde a concepção até a disposição, incluindo qualidade, custo, programação e requisitos dos usuários. Canty (1987), apud. Molloy e Browne (1993): A engenharia simultânea é ambos, uma filosofia e um ambiente. Como filosofia, é baseada no reconhecimento individual das próprias responsabilidades para a qualidade do produto. Como um ambiente, é baseada no projeto paralelo do produto e processos que têm influência ao longo do ciclo de vida. Outras definições consideram, ainda, a engenharia simultânea como modelos de gestão do desenvolvimento do produto (Kruglianskas (1993) e Cristovão e Gonçalves Filho (1995) apud. Chiusoli e Toledo, 2000), seja na forma de gerenciamento da compressão do tempo, gerenciamento do tempo para o mercado, gerenciamento do ciclo temporal, etc. Nesta obra considera-se, a engenharia simultânea como uma metodologia de desenvolvimento integrado
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
do projeto do produto, pois sua formulação e diretrizes são similares ao que se entende por metodologia Através das diferentes definições para a engenharia simultânea pode-se sintetizar alguns elementos que auxiliam na compreensão inicial desse tema e sugerem algumas questões importantes para reflexão. Esses elementos, conforme destacados nas definições e outros propostos na forma de variáveis da engenharia simultânea, segundo alguns autores (Chiusoli e Toledo, 2000), estão representados na Figura 2.8, a seguir.
ENGENHARIA SIMULTÂNEA
Gerenciamento do desenvolvimento de produtos
Ciclo de vida do produto
Qualidade, custo e tempo de desenvolvimento do produto
Agentes do desenvolvimento do produto Desenvolvimento integrado do produto
Ferramentas para o desenvolvimento do produto
Fig. 2.8 - Síntese dos principais elementos associados à engenharia simultânea.
De acordo com a Figura 2.8 existem diferentes categorias de elementos associados à engenharia simultânea. Essas categorias podem ser estabelecidas na forma de princípios e variáveis da engenharia simultânea. Os princípios estabelecem os elementos predominantes, as causas, as proposições diretoras, admitidas provisoriamente válidas, da filosofia e prática da engenharia simultânea. As variáveis, por sua vez, são elementos que podem assumir diferentes aspectos, segundo os casos particulares ou as circunstâncias do estado de implantação e prática da engenharia simultânea em dada organização. Nesse sentido, os princípios da engenharia simultânea podem ser estabelecidos da seguinte forma:
- pressupõe o tratamento simultâneo de restrições de projeto e da manufatura;
- pressupõe o compartilhamento de conhecimentos associados ao desenvolvimento do produto;
- pressupõe a consideração do ciclo de vida do produto;
- deve-se dar ênfase às preferências dos consumidores no desenvolvimento do produto; e
- deve-se desenvolver o produto considerando qualidade, custo e tempo para o mercado. Noutra forma, as variáveis associadas à engenharia simultânea podem ser estabelecidas da seguinte maneira:
- configuração de equipes de projeto;
- paralelismo das atividades de projeto;
- integração dos clientes do projeto; e
- utilização de ferramentas de apoio. Diante desses elementos, as seguintes questões podem ser formuladas para refletir sobre a filosofia da engenharia simultânea. São elas:
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
Projeto Conceitual
Tempo
Projeto detalhado
Análises
Protótipo
Teste
Revisões
Informações
Figura 2.10 - Modelo de definição da engenharia simultânea (YAZDANI & HOLMES ,1999).
Embora, demais elementos da metodologia da engenharia simultânea tenham sido contemplados no modelo da Figura 2.10, não se percebe, ainda, claramente, como as revisões e as informações são efetivamente realizadas e como se dá o envolvimento entre os agentes daqueles processos. Em outras palavras, o elemento de integração não se encontra devidamente representado nesse modelo. Um modelo que procura representar a integração é aquele conhecido como "roda da engenharia simultânea", conforme mostrado na Figura 2.11, de acordo com Hyeon, et al (1993).
Controle lógico
Análise de Mercado Pesquisa e Desenvolvimento
Projeto simultâneo de produto e processos
Manufatura
Usuários
Fig. 2.11 - Ciclo de desenvolvimento do produto empregando a "roda da engenharia simultânea" (Hyeon, et al 1993).
Cap. 2 – O Processo de Projeto 2 -
O modelo da Figura 2.11, é proposto como uma forma de implementação da engenharia simultânea baseada em recursos computacionais. Ele expressa que através da camada externa da "roda" os modeladores do produto promovem condições para que os projetistas possam avaliar e otimizar seus projetos. Esses modeladores constituem-se em padrões de representação de dados, tais como o STEP ( Standard for Exchange of Product Model Data ). O núcleo da "roda" constitui-se num controle lógico que envolve ações de várias ferramentas de CAD para promover uma variedade de serviços, ajudando a encontrar um projeto globalmente satisfatório. As camadas intermediárias, aquelas funcionais, compreendem várias ferramentas de análise do ciclo de vida (DFM, DFA, etc.). Embora o modelo da Figura 2.11 represente parcialmente a integração de elementos da metodologia da engenharia simultânea, sua visualização fica restrita aos recursos computacionais para configurar o ambiente da prática da engenharia simultânea. Nesta linha de modelos, vários outros são encontrados, principalmente, aqueles dedicados a domínios específicos, como é o caso de produtos de plástico injetado, mostrado na Figura 2.12.
INTERFACE DO USUÁRIO
Programa de modelagem e avaliação
Conhecim ento de ferram enta
Conhecim ento de moldagem
Conhecim ento funcional
Conhecim ento estrutural
Conhecim ento de manutenção e serviço
Conhecim ento de qualidade
Conhecim ento de estilo
Conhecim ento de logística
Projetista de ferram enta Projetista de com ponentes moldados Projetista funcional
Projetista estrutural
Projetista da manutenção e serviço
Projetista da qualidade
Projetista do estilo
Projetista da logística
SISTEMA DE SUPORTE AO PROJETO CONCEITUAL
Projetista conceitual
Figura 2.12 - Ambiente computacional para o projeto conceitual do produto sob o enfoque da engenharia simultânea (Perera, 1997).
Na Figura 2.12, a prática da engenharia simultânea se dará, por exemplo, durante um determinado processo de decisão, quando o projetista conta com as recomendações especializadas, através de regras, de cada especialidade envolvida no processo de desenvolvimento do produto Do ponto de vista do fluxo de trabalho simultâneo, para aplicar a filosofia da engenharia simultânea, o modelo proposto por Prasad, et al. (1998), é o que, até aqui, melhor representa essa abordagem. De acordo com os autores, a engenharia simultânea é uma abordagem sistemática para considerar todos os aspectos do gerenciamento do ciclo de vida do produto, incluindo a integração do planejamento, projeto, produção e fases relacionadas.
Para organizar equipes cooperativas e direcionar seus esforços é necessário modelar os processos do negócio e decompor esses processos em fluxos de trabalho ou atividades. Isso se realiza pela análise ou estudo dos processos do negócio de uma dada organização, visando
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- apresentar uma decomposição hierárquica: um processo de trabalho pode variar desde uma pequena atividade (p. ex. editar um arquivo) até grandes atividades de engenharia (p. ex. desenvolver um novo tipo de avião). Essa decomposição possibilita identificar interfaces entre as equipes de trabalho;
- distribuição paralela das tarefas: isso viabiliza o trabalho simultâneo entre as equipes de trabalho durante a realização das respectivas tarefas;
- estabelecimento de diagrama de fluxo de informações: nesse modelo procura-se representar quem faz (pessoa ou equipe) determinada atividade e a seqüência dos tempos nos quais as atividades são realizadas (Figura 2.15);
E q u ip e 1
E q u ip e 2
E q u ip e 3
E q u ip e 4
O rg a niz a ç ão
R e q u is ito s P ro je to^ P la ne ja m en to C ic lo d e vida d o p ro ce s so
F a b ric a çã o
E /S in tra - e qu ip e s A tiv id ad e^ S u po rte
E /S e ntre e qu ip e s R e u n iã o^ D e cis ã o
Figura 2.15 - Diagrama de fluxo de informações.
-refinamento progressivo: o modelo de processo deve ser criado de modo tal que possa evoluir progressivamente à medida que o produto evolui através dos vários estágios de desenvolvimento.
Conforme se observa, os modelos anteriores procuram expressar os diferentes elementos envolvidos na filosofia da engenharia simultânea para o desenvolvimento de produtos. Desde o paralelismo das atividades, fluxo de informações entre as atividades, desenvolvimento integrado, uso de ferramentas de apoio, equipes multidisciplinares, ciclo de vida do produto e gerenciamento do desenvolvimento do produto. Procura-se mostrar que, as abordagens da engenharia simultânea, promovem meios adequados para desenvolver o produto, buscando satisfazer as necessidades dos envolvidos, seja pelo baixo custo de desenvolvimento, menor tempo de desenvolvimento, ou melhor qualidade dos produtos resultantes. Verifica-se, também, que essas abordagens tratam do desenvolvimento do produto, desde o mercado até a fabricação e distribuição não desenvolvendo em detalhes a engenharia simultânea do ponto de vista do processo de projeto. Nesse sentido, conforme modelo proposto na Figura 2.16, procura-se expressar a filosofia da engenharia simultânea, em conjunto com a disciplina de gerenciamento do projeto e conceito de ciclo de vida do produto num modelo para o processo de projeto do produto, o qual é estabelecido através de quatro fases principais: informacional, conceitual, preliminar e detalhado. Conforme se observa na Figura 2.16, o processo de projeto constitui-se nas atividades centrais do modelo proposto sob as quais "atuam" elementos do ciclo de vida do produto, da metodologia de projeto e da disciplina de gerenciamento do projeto. Os princípios da engenharia simultânea são considerados na forma do paralelismo entre as atividades de projeto, na configuração de equipes de projeto, no compartilhamento de informações entre as equipes e no uso de ferramentas computacionais de apoio ao projeto. O ciclo de vida do produto é o elemento que procura suportar as fases do projeto do produto, seja na forma de informações necessárias ao
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projeto ou na identificação dos envolvidos no projeto. A metodologia de projeto, por sua vez, configura os métodos necessários e adequados à condução de determinadas fases ou subfases do projeto. Esses métodos podem ser empregados, seja na forma manual, seja na forma computacional. Por último, a disciplina de gerenciamento do projeto suporta, através de seus processos e conhecimentos, a condução eficiente das fases do projeto, através do planejamento, execução e controle dos vários elementos envolvidos durante o ciclo de vida do projeto. A partir do modelo da Figura 2.16 é possível visualizar e inferir uma série de estudos e desenvolvimentos necessários para suportar as atividades de projeto. Dentre estes, cita-se:
- o estudo de modelos genéricos do ciclo de vida do produto, ou dedicados a domínios específicos de aplicação;
- desenvolvimento e implementação de métodos de projeto;
- desenvolvimento e implementação de métodos de gerenciamento de projeto; e
- desenvolvimento de ferramentas computacionais de apoio ao projeto. De acordo com o que foi apresentado nesse item considera-se que a engenharia simultânea é uma metodologia integrada de trabalho que, através de seus princípios, procura suportar o desenvolvimento de ferramentas para melhorar a prática de desenvolvimento do produto, incluindo, também, como elementos operacionais, a metodologia de projeto e a disciplina de gerenciamento de projeto.
2.4.3 - ENGENHARIA SIMULTÂNEA: IMPLANTAÇÃO
A implantação da ES tem sido bastante discutida na literatura especializada, o que é justificável, considerando que as profundas mudanças organizacionais e culturais requeridas não são, via de regra, facilmente aceitas. Assim como existe uma série de relatos sobre o sucesso da implantação da ES, existe também uma série de exemplos mal sucedidos devido, principalmente, ao pouco cuidado com questões como conscientização, apoio, treinamento e comprometimento. A espera de resultados imediatos também tem sido uma grande causa para o descrédito da metodologia. Assim como os modelos de ES, o modo de implantação também tem variado entre as empresas. Algumas começam por adotar avançados sistemas CAD integrados, outras iniciam pela formação de equipes multidisciplinares de desenvolvimento. Mas poucas são as companhias que têm uma compreensão abrangente da ES para uma eficiente implantação (Evans, 1993). Esta seção tem por objetivo discutir os principais fatores do sucesso para a implantação da ES, as barreiras, as falhas mais comuns, além das ações e recomendações feitas pelos especialistas. Segundo Evans (1993), os fatores de sucesso e as falhas na implantação da ES são muito similares na maioria dos casos relatados. Em seu artigo “Implantação: modos de falha comuns e fatores de sucesso” ele defende a tese de que mais importante, que as ferramentas empregadas e o modelo de ES adotado, é a forma como são implantados. Um bom plano de implantação aumenta os benefícios de qualquer ferramenta ou modelo adotado, sendo que a escolha das ferramentas, com exceção das equipes multifuncionais de desenvolvimento, têm pouca relação com os benefícios alcançados. Esta afirmação de Evans (1993) é mais bem entendida quando ele considera que a melhor forma de medir o desempenho da implantação da metodologia é através do número de considerações ou restrições de projeto que são observadas em cada tomada de decisão. Com esta métrica fica evidente que só um ambiente de ES bem implantado, com equipes multidisciplinares de desenvolvimento, é capaz de fornecer as condições necessárias de integração e comunicação para que as restrições das diversas áreas sejam consideradas o mais breve possível, não importando muito as ferramentas que são adotadas.
