Abordagens da Modularização

As empresas podem conseguir vantagens significativas com a adoção da estratégia de modularização, que pode ser implementada em todos os processos da organização ou ser usada para atender necessidades específicas, que dependem do tipo de abordagem adotada. (BORJESSON, 2009). Na literatura (SAKO; MURRAY, 1999; SAKO; MURRAY, 2000; PANDREMENOS et al., 2009), verifica-se que a modularização geralmente é classificada em três tipos de abordagens: i) modularidade de projeto; ii) modularidade de produção; e iii) modularidade de uso.

Além desses três tipos de modularidade (projeto, produção e uso), recentemente os conceitos têm sido aplicados em outras três abordagens: modularidade organizacional (CAMPAGNOLO; CAMUFFO, 2009; CHENG, 2011; KUMAR; CHATTERJEE, 2013; CIRAVEGNA; ROMANO; PILKINGTON, 2013), modularidade em serviços (JOO, 2009; MOON et al., 2010; BASK et al, 2010; GEUM; KWAK; PARK, 2012) e modularidade ambiental. (MUKHOPADHYAY; SETOPUTRO, 2005; LI et al., 2008; TSENG; CHANG; CHENG, 2010; AGRAWAL;

ULKU, 2013). Nas próximas seções, apresenta-se os conceitos relativos a modularidade de projeto e produção, que são o foco desta dissertação. Os conceitos das demais abordagens (uso, organizacional, serviços e ambiental) não serão apresentados pois não fazem parte do escopo do trabalho.

2.1.3.1 Modularidade de projeto

A modularidade de projeto refere-se à forma pela qual o design do produto é decomposto em diferentes partes ou módulos. (CABIGIOSU; ZIRPOLI; CAMUFFO, 2013). Quanto à funcionalidade, a modularidade de projeto trata as fronteiras entre os níveis de sistemas, subsistemas, módulos e componentes que, integrados, formam o produto completo. Ela ainda proporciona a concepção de módulos por fornecedores especializados. (HSUAN, 1999; MORRIS; DONNELLY, 2004; GIMENEZ, 2008). A Figura 10 exemplifica os níveis de modularização aplicados na indústria automobilística:

Figura 10: Níveis de modularização aplicados à indústria automobilística

De acordo com Hsuan (1999), o nível de componente é considerado o nível mais baixo da modularização (representado por peças como resistências, condensadores, conectores, etc.). No nível de módulo existe uma combinação de diferentes partes do nível de componente (por exemplo, o controlador de um limpador de para-brisa é produzido com um conjunto de componentes elétricos como capacitores, transistores, chips semicondutores, etc.). Os subsistemas são personalizados para um determinado sistema. No caso da indústria automobilística, existem diversos fornecedores que desenvolvem e fabricam módulos específicos dedicados a uma determinada linha de carros. Por fim, os sistemas podem ser entendidos como os produtos em si, como por exemplo, automóveis, aviões, computadores, televisores, entre outros. (HSUAN, 1999).

Campagnolo e Camuffo (2010) descrevem a modularidade de projeto em três perspectivas, no que tange à arquitetura de produto: i) perspectiva funcional; ii) perspectiva do ciclo de vida do produto; e iii) perspectiva mista. A perspectiva funcional estuda o projeto do produto sob o ponto de vista de arquitetura técnica, e contempla a relação, as funções e as ligações (interfaces) entre os módulos. A perspectiva do ciclo de vida do produto inclui estudos sobre o projeto do produto sob o ponto de vista do processo, e contempla todas as fases do ciclo de vida do produto (concepção, desenvolvimento, produção, utilização, operação e descarte/ reutilização). A perspectiva mista contempla ambas as perspectivas (funcional e de ciclo de vida), utilizando-as de forma conjugada. (FIXSON, 2003).

Para criar uma estratégia de modularização bem sucedida, uma empresa deve, inicialmente, concentrar-se na fase de projeto (MACDUFFIE, 2013), pois mudanças substanciais no desenvolvimento de produtos devem ser consideradas para se obter os benefícios da modularização. (PERSSON; AHLSTROM, 2006). No Quadro 6, descrevem-se os benefícios da modularidade de projeto encontrados na literatura.

Quadro 6: Benefícios da modularidade de projetos

Benefícios Referências

Redução do número de componentes no projeto de produtos

CHAKRAVARTY; BALAKRISHNAN, 2007 Redução de custos gerais de projeto HOPP; XU, 2005; THOMAS; WARSING, 2007 Maior flexibilidade no projeto de produtos DU; JIAO; CHEN, 2013

Possibilidade de atualização dos módulos (upgrade), o que pode diminuir a necessidade de constantes lançamentos de produtos

RAMACHANDRAN; KRISHNAN 2008; KRISHNAN; RAMACHANDRAN, 2011

Redução do lead time de projeto JONEJA; LEE, 2007

2.1.3.2 Modularidade de produção

A modularidade de produção surgiu como diferencial competitivo na década de 1960, visando a aperfeiçoar a montagem final do produto, a facilitar sua fabricação e a permitir o aumento de variedade sem o incremento de custos. (SAKO; MURRAY, 2000; CARNEVALLI; VARANDAS JUNIOR; CAUCHICK MIGUEL, 2011). Para Pandremenos et al. (2009), a modularidade de produção é a capacidade de combinar vários componentes em módulos, que podem ser montados fora da linha de montagem (na empresa ou terceirizados) e, posteriormente, utilizados na montagem final dos produtos. Esses conceitos são ilustrados na Figura 11, adaptada do artigo seminal de Starr (1965):

Figura 11: Ilustração da modularidade de Produção

Fonte: Starr (1965).

Starr (1965) argumenta que a modularidade de produção pode satisfazer a necessidade de variedade de produtos. Nesse sentido, o autor destaca que, ao atender as solicitações de mercado, uma empresa desenvolve um amplo portfólio de produtos, o que aumenta a complexidade de produção. Esse aumento de complexidade leva à queda de produtividade. Ao usar a modularização, a organização pode produzir um número restrito de peças, que podem ser combinadas de modo a aumentar a possibilidade de configurações de produtos, adicionando variedade ao mercado sem aumentar custos e sem prejudicar o desempenho da produção.

A própria noção da modularidade de produção foca o sistema de manufatura e não o processo de desenvolvimento de produtos, pois se refere à forma com que os recursos de fabricação (linhas de produção, estoques, equipamentos, processos etc.) são configurados para alcançar a eficiência e eficácia na produção. Dessa forma, a modularidade de produção pode permitir a terceirização ou, mais amplamente, uma reconfiguração da cadeia de abastecimento. (SALVADOR, 2007).

Baldwin e Clark (1997) indicam que a indústria automobilística parece ser um dos ambientes mais adequados para o estudo da modularidade de produção. Tal fato é motivado, principalmente, pela grande necessidade de variação de produtos no segmento, pelos esforços para personalizar os automóveis (DORAN, 2004) e pela possibilidade de terceirizar módulos completos. (FREDRIKSSON, 2006).

Dentre os avanços alcançados com a modularização está o fato de que em algumas empresas (Hyundai e Volkswagen, por exemplo) os módulos são pré- montados pelos fornecedores e entregues no tempo e na sequência necessários na linha de produção e na montagem final dos automóveis, em um processo denominado JIS (just in sequence). (KANG, 2001). Do ponto de vista gerencial, o raciocínio que concerne a projetar e operar um sistema de montagem modular implica uma coordenação planejada por vários mecanismos. A implementação deve ser considerada um processo de melhoria contínua, para que, dessa forma, a empresa possa desenvolver constantemente a modularização de forma estratégica, a fim de maximizar os benefícios obtidos. (FREDRIKSSON, 2006). No Quadro 7 são descritos benefícios da modularidade de projeto encontrados na literatura.

Quadro 7: Benefícios da modularidade de produção

Benefícios Referências

Redução do lead time de produção JONEJA; LEE, 2007 Aumento da flexibilidade nos sistemas de fabricação ZENG; ZHOU, 2007;

PATEL; JAYARAM, 2014 Facilidade de substituição de módulos defeituosos e

desgastados

SOSA; MIHM; BROWNING, 2013; ULRICH, 1995

Aumento na eficiência e na produtividade STARR, 1965, 2010;

SUSHANDOYO; MAGNUSSON, 2012; PATEL; JAYARAM, 2014

Redução de custos de fabricação ZENG; ZHOU, 2007; SONG; KUSIAK, 2010; PATEL, JAYARAM, 2014 Simplificação no fluxo de informações e otimização nos

processos de compra, armazenamento e distribuição de materiais

ERIXON; VON YXKULL; ARNSTROEM, 1996