Baixe Apostila de Projeto do Produto e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia de Produção, somente na Docsity!
1 Introdução ao Projeto do Produto
1.1. Introdução
Este capítulo contextualiza o tema no cenário atual, evidenciando a sua importância diante das novas condições de concorrência. Busca também discutir a abordagem a ser adotada no ensino e na formação de profissionais em Engenharia de Produção. Nosso objetivo é o de estabelecer um pano de fundo para a condução do tema.
1.2. Produtos e Política Industrial
A abertura econômica e conseqüente unificação dos mercados; as rápidas mudanças tecnológicas; o acesso à informação e a costumerização ou fragmentação de mercados; que caracterizam a realidade sócio-econômica em nosso tempo, determinam para as empresas a necessidade da produção de produtos word class. Para tanto, as empresas tem adotados estratégias tecnológicas e organizacionais que buscam fundamentalmente a flexibilidade dos sistemas produtivos. No campo organizacional, consolida-se o conceito de network manufacturing , caracterizado pelo estruturação em rede de pequenas empresas com capacidade de produzir uma variedade de produtos eficientemente.
Dentro deste contexto, a atividade de desenvolvimento do produto e o projeto do produto 1 , tem configurado-se como um dos elementos chave na determinação da competitividade industrial. É no lançamento de um novos produtos que as empresas expõem sua real capacidade competitiva.
No Brasil, apesar das distintas dinâmicas de inovação nos diversos setores industriais, percebe-se uma assimilação tardia desta realidade. Em termos gerais o país viveu até o final dos anos 80 sob uma política industrial e tecnológica caracterizada pela substituição de importações. Assim os produtos aqui fabricados, protegidos por barreiras tarifárias, não sofreram, com a mesma intensidade, as pressões advindas do acirramento da competição nos mercados.
(^1) Os termos desenvolvimento de produto e projeto do produto são tratados as vezes como sinônimos; outras como se o segundo constituisse um subconjunto do primeiro. Se considerarmos as novas abordagem organizacionais, podemos tratá-los como sinônimos e pensá-los como um processo de projeto onde são tratadas das questões do produto e do seu processo produtivo.
Para se ter uma idéia da defasagem, tomando-se como base os dados referentes à Propriedade Industrial, que refletem o esforço das empresas brasileiras em Pesquisa & Desenvolvimento (P&D), mostram para o ano de 1992, uma relação de 6/1 nos depósitos de pedidos de Patente de Invenção entre os não residentes e residentes no país e de 12/1 nos pedidos aprovados. Ainda, em termos dos números globais de pedidos encaminhados no mesmo ano, os dados da OMPI mostram 385000 pedidos encaminhados no Japão, 187000 nos EUA, 115000 na Alemanha, 82000 na França e apenas 14000 no Brasil. A tabela 1.1. 2 apresenta um levantamento mais recente, cobrindo o período de 1979 a 1995 na área de Biotecnologia. Fica claro portanto, a pouca ênfase dada pelas empresas brasileiras para a atividade de desenvolvimento e projeto de produtos, no passado recente.
Para muitos o relacionamento entre P&D, Projeto de Produto e Patentes não é evidente, fazendo-se necessário justificar. Ao meu ver, e como aprofundaremos mais tarde, todo produto incorpora uma parte reusada e outra de inovadora. A capacidade de inovar, relaciona-se diretamente aos investimentos em P&D e estes, refletem-se em número de privilégios de patentes obtidos.
Apesar do quadro desfavorável apresentado em relação ao desenvolvimento de produtos, as rápidas transformações em termos de política econômica e industrial, pelas quais o país tem passado nestes últimos anos, tem colocado na ordem do dia para as empresas a necessidade de reformulação das suas estratégias de produto, em termos tecnológicos e organizacionais. Tais demandas tem obtido ressonância em diversas esferas. Cresce o número de publicações e traduções, bem com o de pesquisadores que se interessam pelo tema; são criados Parques Tecnológicos e Incubadoras Industrias, que invariavelmente apresentam uma estrutura consorciada entre a iniciativa privada, estado e universidades; e, iniciativas como o Programa Brasileiro de Design^3 (PBD) 4 , buscam incentivar, promover e proteger a inovação 5.
(^2) Período: 1979/1995, Total de Pedidos: 552; Fonte: INPI: Margareth Maio Da Rocha. Bióloga, Examinadora de Patentes. In Menegon, 1996. COPPE/UFRJ. (^3) O termo design é fortemente associado no Brasil às atividades relacionadas com o Desenho Industrial, enquanto no exterior e termo assume um carater mais amplo, associado ao que comumente denominamos Projeto. o próprio PBD reflete esta dicotomia.
(^4) O PBD apesar de recente, tem promovido ações no sentido de avaliar a competitividade do design brasileiro, bem como aproximar os diversos agentes envolvidos com a questão.
(^5) As diferentes realidades intra e intersetores industriais têm demonstrado capacidades distintas de assimilação e incorporação dos novos paradigmas na atividade de desenvolvimento e projeto do produto. As grandes companhias nacionais e multinacionais rapidamente têm assimilado as mudanças organizacionais exigidas pela realidade internacional. O setor automobilístico brasileiro é um forte exemplo. Os últimos desenvolvimentos deste setor, bem como as novas plantas industriais previstas para o país, estão em consonância com as estratégias de produto e de processos produtivos adotados internacionalmente pelo setor. Num outro grupo, estão as empresas de menor porte,
As iniciativas apontadas corroboram pesquisas promovidas pelas Nações Unidas 7 que apontam demandas por capacitação em Projeto do Produto para a América Latina e Caribe, como uma das principais barreiras a serem superadas na busca do desenvolvimento.
1.3 Modelos de Projeto e Engenharia de Produção
Considerando que os produtos constituem o centro dos negócios, no contexto da formação de profissionais em Engenharia de Produção, a questão que nos colocamos é: qual abordagem a ser adotada no ensino de Projeto do Produto? A resposta não é evidente. As contribuições podem ser encontradas nos campos da estratégia, marketing, administração, qualidade e projeto, dentre outras. A engenharia de produção tangencia discussões num amplo espectro de disciplinas com diferentes níveis de aprofundamento e enfoque.
Para elucidarmos a questão, devemos observar que o engenheiro de produção assumirá cedo ou tarde, em sua atividade profissional, funções de gerência dos processos 8 industriais. Assim deve estar preparado para compreender a natureza das atividades que possa a vir gerenciar. Tal enfoque nos coloca dentro do campo da Projetação , ou seja, centrado na ação de projetar. Isto nos remete também para o campo da ergonomia. Sem dúvida, aspectos como o trabalho em grupo, trabalho cooperativo ou problemas não estruturados, constituem o dia a dia de uma equipe de projeto.
Não obstante, nosso foco estar sobre a atividade dos projetistas, faz-se necessário buscar modelos mais amplos que integrem o projeto do produto e a atividade dos agentes relacionados, ao contexto dos negócios.
A busca de modelos não constitui interesse de cunho estritamente acadêmico. Em última instância, um modelo teórico só nos é útil quando possibilitar uma melhor compreensão e a transformação da realidade. Nos interessa uma modelo que possa ser assimilado pela indústria, indicando qual a abordagem a ser adotada na transposição das estruturas organizacionais que resultem na eficiência e eficácia do processo de projeto e produção de novos produtos.
(^7) Estudo da Unido, realizado em 15 países nos anos de 1992 e 1993, relatado por Maiza Neto, O.; citado por Stahlberg, P.; em comunicação pessoal, 1996.
(^8) O termo processos industrias tem aqui o significado apresentado por Tachizawa, T. & Scaico O.; pag. 94, 1997; cujo modelo integra as estruturas funcionais verticais a processos horizontais cujas principais características podem ser enumeradas: i) integração de clientes, produtos e fluxo de trabalho; ii) explicita o trabalho transpondo as fronteiras funcionais; e, iii) relacionamentos internos cliente/fornecedor, por meio dos quais são gerados produtos/serviços.
Como ponto de partida, pode-se estabelecer algumas idéias globais que envolvem a atividade de projeto de produto e que são relevantes para a apreciação de um modelo.
- Existem nas atividades de Pesquisa & Desenvolvimento e Projeto do Produto, aspectos intangíveis, com comportamentos imprevisíveis, que reforçam a importância da cultura de desenvolvimento de produtos. É fundamental para a afirmação desta cultura nas empresas, atividades pragmáticas de laboratório que resultem em saber fazer. Parece impossível ser competitivo sem que haja esforços significativos em P&D voltados para o aperfeiçoamento de produtos e processos. (atividade);
- O ambiente exige também, sistemas produtivos flexíveis com alto grau de integração das funções gerenciais e produtivas. Ao mesmo tempo que se acumulam tendências no sentido normalização e padronização de produtos e processos, intensificam-se tendências de aprendizado contínuo e trabalho criativo. (gestão).
- Em termos de competitividade, as tendências apontam para a necessidade de empresas focadas em competências específicas, abandonando áreas de competências não estratégicas (estratégia).
A importância de um modelo que responda à questão no campo da estratégia, gestão e atividade é de poder integrar o arcabouço de métodos e técnicas que vêem sendo difundidas no campo do projeto do produto 9. Este conjunto de métodos e técnicas deve fazer sentido para que os aprende e utiliza.
1.4 Ensino de Projeto de Produto
A adoção de um modelo teórico por si, não garante o ensino de projeto do produto, ele apenas estabelece uma rede, um caminho a ser seguido. Como ensinar percorrer este caminho, ou melhor, como ensinar projeto do produto?. Pugh(1991), no prefácio do livro Total Design
(^9) Consolidam-se métodos e técnicas aplicadas ao desenvolvimento do produto: (1) metodologias organizacionais, como a Engenharia Simultânea , caracterizada pela transposição das estruturas administrativas funcionais para a administração por processos, através de equipes multifuncionais realizando atividades de projeto e produção paralelamente; (2) metodologias de projeto conceitual, como o EQFD , que enfatiza a definição conceitual do produto, concentrando as alterações de engenharia nas fases iniciais do processo de projeto, evitando zonas de caos e buscando planos de estabilidade nas fases de produção e lançamento do produto; (3) metodos estatísticas, como confiabilidade, FEMEA-Análise do Efeito e do Modo de Falha e o Planejamento de Experimentos/Método Taguchi, que buscam fundamentalmente a robustez da tecnologia aplicada; (4) técnicas diversas, como Projeto Para Manufatura e CAE/CAD/CAM, que possibilitam a integração das atividades de projeto e redução no lead time. (Pugh, S.; 1991; Toledo,J.C.; 1994; Clausing, D.; 1994; Pahl, G.; & beitz, W.; 1996, QS900, 1994).
adotada no tratamento do tema. Definições, conceitos e demais enunciados que por ventura não ficaram claros nesta primeira apresentação, serão aprofundados ao longo do texto.
Espera-se que as questões apresentadas sejam suficientes para a motivação dos participantes nas atividades relacionadas com o tema e possibilite aos mesmos uma visão ampla do processo de projeto.
( multifuncional product development team ); Pugh (1990), com a teoria do Total Design activity busca uma aproximação com a psicologia social dos grupos (Pugh & Morley, 1988); e, Pahl & Beitz (1995), cuja obra Engineering design: A systematic Aproach é fundamentada na teoria de sistemas e na resolução de problemas.
2.2. Uma Abordagem para o Projeto de Engenharia
Para introduzirmos a discussão, partiremos de um modelo proposto por Pugh (1983); e Pugh & Morley (1986 e 1988). Os autores apresentam uma abordagem para a teoria geral do design (projeto) que busca integrar a psicologia social dos grupos com trabalhos no campo da design de engenharia. O que ressalta na visão apresentada é a abordagem interdisciplinar englobando o estudo das pessoas ( atividade ), dos processos ( gestão ) e do contexto ( estratégia ). A figura 2.1. apresenta o template que representa o modelo proposto. O modelo foi revisado por Pugh, aplicando-o a diferentes produtos e disciplinas, concluindo que as idéias principais foram validadas para o âmbito do projeto de engenharia. Seu modelo pode ser descrito como um delinear da especificação de projeto de produto ou modelo da fronteira do projeto. Este modelo foi proposto para estabelecer uma base comum entre projetistas e procura representar a natureza das várias restrições relevantes para o projeto de qualquer produto.
A figura mostra um núcleo central que é delimitada pela natureza das especificações ( Product Design Specification ). Esta parte central é a principal área da atividade de projeto, formada por fases centrais de: investigação de mercado; especificação do projeto do produto; projeto conceitual; projeto detalhado; manufatura e vendas. Considera-se neste modelo que, na prática, a atividade de projeto deve ser interativa e não linear, de modo que etapas sejam refeitas ao longo do processo de projeto. As fases centrais são consideradas universais e comuns para todo tipo de projeto, cabendo às outras áreas da atividade dar ao projeto suas características distintivas, uma vez que diferentes tipos de projeto podem requerer diferentes tipos de informação, técnicas e gerenciamento. Assim, as entradas específicas para a parte central do projeto necessitam ser reconsideradas para cada caso.
É no espaço deste núcleo central que se estabelece a fronteira pessoal do projeto a qual representa restrições associadas às características e habilidades pessoais impostas pelo projeto às pessoas relacionadas a esta atividade. Apesar de poderem existir certas características pessoais requeridas para projetistas, em geral diferentes tipos de projeto, baseados em diferentes contextos e gerenciados de diferentes maneiras, podem requerer diferentes tipos de habilidades.
Figura 2.1: Extraída de Pugh & Morley, 1986.
Como já salientado anteriormente, o núcleo central é delimitado pela natureza das especificações ( Product Design Specification-PDS ). A figura 2.2. apresenta tal conjunto de especificações. O PDS representa a fronteira do projeto do produto. O autor utiliza-se de uma analogia interessante para explicar tal fronteira, comparando-a com o malabarismo circense de pratos e varas. Considera que numa equipe interdisciplinar de projeto, cada um de seus membros deve manter do início ao fim do projeto um conjunto de pratos girando. O sucesso ou fracasso das atividades desenvolvidas no núcleo central dependerá fortemente da capacidade de interação do grupo, envolvido na resolução dos conflitos que surgem ao longo do processo de projeto. Daí a importância do gerenciamento do projeto do produto e dos métodos e técnicas utilizados, os quais devem, acima de tudo, por em evidência os conflitos e contribuir para a sua superação, buscando o consenso negociado. A especificação é essencialmente importante, pois estabelece, em detalhes, a ampla variedade de restrições,
fronteira do projeto do negócio , é incorporada ao modelo anterior. A visão do autor fica clara no que segue: “O modelo da atividade de Projeto do Negócio tem como tema central o modelo da atividade de projeto do produto, o qual é lógico, desde que sem um produto (e, numa definição ampla, o produto pode ser um edifício ou um serviço) nós não temos um negócio e ,portanto, nada para gerenciar. Produtos são então o centro dos negócios, e os modelos devem enfatizar este fato: isto deve ser óbvio.” , pág. 125.
É importante salientar que a incorporação dos aspectos estratégico no modelo de Pugh, não representa a desconsideração anterior do tema. Os conceitos de produtos estáticos e dinâmicos, (Pugh,1976, pag.212), antecedem o modelo final apresentado e fundamenta a discussão em torno da estratégia do negócio. A figura 2.3. mostra este entendimento. No esquema da figura, os extremos notados A e B, representam dois modelos para o projeto de produto, um para projetos de produtos que envolvem conceitos estáticos, com mudanças incrementais dos detalhes de uma mesma base genérica; outro para casos de projetos onde não foi descoberta sua base genérica, estando assim relacionados com conceitos dinâmicos. No modelo para o caso dinâmico, a especificação do projeto de produto é gerada a partir da análise do mercado e das necessidades dos clientes. Neste estágio não é conhecida a natureza do projeto final. No modelo para o caso estático, a especificação do projeto de produto é definida com base na consideração de que existe pouca ou nenhuma escolha conceitual no nível do sistema total. As especificações são escritas assumindo-se que existe uma parte central genérica do projeto.
Figura 3: Extraída de Pugh, 1983.
O relacionamento entre os conceitos de projeto estático e dinâmico pode ser melhor compreendido se considerarmos a abordam complementar de Andrade & Clausing, (1997), “para alcançar alta eficiência nos negócios as companhias devem integrar o seu processo de desenvolvimento de produto com o processo de desenvolvimento de tecnologia e a formação de competências centrais.” , p1. Os autores consideram que, dentro do espectro limitado pelas inovações incrementais (estático) até as radicais (dinâmicos), qualquer produto será a combinação de uma porção inovativa e outra usada. Os autores propõem um o modelo da integração do negócio ( Business Integration Model) , figura 3.4., onde descrevem o desenvolvimento temporal das linhas de produto suportadas por uma base tecnológica que por sua vez é suportada pelas competências centrais do negócio.
O modelo da atividade de projeto do negócio consorciado ao modelo da integração do negócio possui um grau de generalidade suficiente para explicar o desenvolvimento do produto, nas suas várias dimensões, envolvendo a atividade do projetista, a gestão do processo de projeto e a estratégia do negócio.
O conceito mais importante do modelo de Pugh é que a parte central do projeto ( fronteira pessoal do projeto ) não é restringida apenas pelos elementos da especificação do projeto do produto (fronteira do projeto do produto ), mas também pelos elementos da estrutura do negócio ( fronteira do projeto do negócio ). A importância do modelo apresentado está em poder assimilar as várias abordagens associadas ao desenvolvimento do produto partindo da necessária inserção desta atividade no âmbito dos negócios e portanto, absorvendo as questões relacionadas com o projeto do produto e a estratégia industrial; apontando a importância dos aspectos gerenciais e de gestão do processo de projeto; e, focando a atividade do projetista. Isto pode ser demonstrado pelo que segue.
Figura 2.4: Extraída de Andade & Clausing (1997, pág. 3.
as questões relativas a orientação para o futuro, apresentando as variáveis fundamentais destes cenários: i) ambiente econômico; ii) normas e legislações; iii) tendências sociais e demográficas; iv) perfil e hábito do usuário/cliente; v) competição; vi) evolução tecnológica; vii) Processos e capacitações da fabricação; e, viii) métodos de venda/marketing.
Abordagens desta natureza buscam considerar a inserção do projeto no contexto mais amplo dos negócios, passando ao largo dos apectos gerenciais e das atividades projetistas associados às distintas estratégias, revelando o seu caráter complementar ao modelo apresentado.
2.3.2. A Abordagem da Gestão
Para considerar as contribuições do campo da gestão, particularmente oriundas do Total Quality Management (TQM), deve-se inicialmente reconhecer que as mesmas não constituem uma ruptura com os modelos tradicionais em projeto de engenharia, como demonstrado por Andrade (____) e Beitz, (1997), “ A abordagem sistêmica dá a fundamentação essencial para a engenharia da qualidade. Os métodos especiais da TQM podem ser vistos como um suporte adicional à abordagem sistêmica e não uma outra via para o processo de projeto ” p. 284.
**1. Desempenho Características operacionais básicas
- Características Características Secundárias
- Confiabilidade Possibilidade de Mau funcionamento
- Conformidade Padrões Estabelecidos
- Durabilidade Vida Útil do Produto
- Atendimento Pós Venda
- Estética Aparência do Produto
- Qualidade Percebida Nível de Informação e Percepção do Consumidor** Tabela 2.1. Dimensões da qualidade do Produto. Adaptada de Garvin, 1988.
Para considerar as contribuições do campo da gestão, retomaremos a discussão em torno dos conceitos estático e dinâmico. Os conceitos de projeto estático e dinâmico possibilitam o desdobramento das diferentes estratégias (decorrentes da dinâmica inovacional considerada) em processos de gerenciamento do projeto. Projetos conceitualmente estáticos tendem a ter um maior grau de detalhamentos, exigindo um maior gerenciamento e coordenação. A base genérica iguala conceitualmente os produtos, sendo a concorrência decidida nos detalhes. A inovação é fortemente incremental, envolvendo subsistemas e componentes. Neste campo de projeto, abordagens de gestão fundadas na simultaneidade do processo e na coordenação de equipes multifuncionais são amplamente aplicadas. O gerenciamento da qualidade (Garvin,
1988; Juran, 1992; Toledo, 1994) encontra neste campo sua maior aplicação. A base genérica dos produtos conceitualmente estáticos é desdobrada nas dimensões da qualidade. Dentro deste ponto de vista, o processo de projeto resume-se à mudança da qualidade do produto nas suas várias dimensões. Tabela 2.1.
O problema de tais abordagens é que o acirramento da concorrência e fragmentação de mercados tendem a impor uma intensificação da dinâmica inovacional. O encurtamento do ciclo de vida dos produtos e a sua desagregação em dimensões da qualidade não responde à possibilidade de surgimento de uma nova base conceitual para o produto. Neste campo, a abordagem do projeto conceitualmente dinâmico, parece ser a resposta a questão. As implicações da dinâmica inovacional na estratégia são de que diferentes tipos de atividade de projeto podem requerer diferentes estruturas organizacionais e diferentes características e habilidades pessoais. Ao colocar a questão do projeto conceitualmente estático/dinâmico o modelo do Total Design possibilita o deslocamento da discussão a cerca da atividade de projeto do campo da resolução de problemas (problemas estruturados) para a tomada de decisão (problemas não estruturados).
2.3.3. Abordagem da Atividade
Lee & Sullivan (1993), propõem uma classificação dos elementos que compõem o processo de design de engenharia. Na Tabela 2.2., os autores desdobram as tarefas do núcleo central do projeto em atividades, metodologias, ferramentas e decisões. A taxionomia proposta, pretende ser um guia para a implantação de processos concorrentes de projeto, integrando apropriadamente as entidades envolvidas.
Tarefas de Design
Atividades de design
Metodologias de design
Ferramentas de design
Decisões de design Translação das necessidades em funções do produto
Definir requisitos e especificações
Definir funções essenciais
Brainstorming
Brainstorming Engenharia do valor
Confiabilidade
Economia
Ambiental
Determinação do design do produto
Busca de princípios funcionais e realizam as funções
QFD
Cartas morfológicas Sistemas especialistas
Qualidade
Figura 2.5: Relacionamento das entidades de projeto e atividade dos projetistas, extraída de Garvin,
Dentro de uma abordagem conceitualmente dinâmica, a atividade do projetista pode ser descrita como aquela na qual “... especialistas colaboram na investigação do mercado, seleção de um projeto, concepção e manufatura de um produto e provisão de vários tipos de suporte ao usuário...”. (Pugh, pág. 489). Assim trabalho é visto como um processo de tomada de decisão coletiva , de síntese coletiva, o que de certo modo possibilita focar a questão da criatividade fora do campo individual, deslocando a discussão a cerca das contradições entre criatividade e método. O primeiro passo é notar que a criatividade está relacionada com o design de produtos que agregam mais valor do que produtos anteriores. Outro é salientar que qualquer que seja o contexto deve-se perceber que a ênfase mudou claramente de ter idéias criativas para fazer trabalho criativo. O terceiro passo é considerar seriamente a idéia de que design criativo e inovação efetiva são atividades mais sociais que individuais. Um certo ambiente social naturalmente leva a um interesse em certos tipos de problemas, em certos tipos de métodos e pode proporcionar resultados específicos.
Ao colar os problemas de projeto no campo do não-estruturado (não existe uma base conceitual para o produto), o modelo apresentado abre espaço para novas possibilidades metodológicas, particularmente aquelas associadas ao Soft System Metodhology ( SSM ). (Rosenhead, 1989). É importante notar que a EQFD em consorcio com a Matriz de Seleção de Conceito de Pugh, 1991; e Pugh & Clausing, 1996; já apontam nesta direção.
2.4. Considerações Finais
Partindo da compreensão de que o desenvolvimento do produto é uma atividade e que a partir deste pondo de vista ele deve ser entendido, buscou-se apresentar um modelo com abrangência o suficiente para integrar as diversas abordagens presentes e transcende-las.
Foram estabelecidos os relacionamentos entre estratégia, gestão e atividade. Enfatizou-se que em diferentes contextos tais relacionamentos exigirão estruturas organizacionais e metodologias específicas.
Finalmente, considerando que existe a busca de uma teoria geral para o projeto de produtos, que possa ser assimilada pela indústria, cujas origens encontram-se no campo dos artefatos, deve-se buscar expandir as bases destes modelos para outros setores a fim de validar a seu grau de generalidade. O fato de ter origem no campo dos artefatos deve ser entendido como uma determinação histórica.
