Estudo de Caso do Processo Praticado no NeDIP/UFSC

Como descrito anteriormente, o NeDIP/UFSC possui documentado, em dissertações e teses, o desenvolvimento de mais de vinte protótipos de máquinas agrícolas. Assim, para a realização do estudo de caso e explicitar o modelo empregado, selecionou-se os três últimos projetos desenvolvidos ou em desenvolvimento (EC1, EC2 e EC3), para uma análise mais detalhada, já que nestes estavam sendo utilizados os mais recentes métodos e ferramentas estudadas no NeDIP. São eles: EC1 – sistema modular para mecanização agrícola conservacionista em pequenas propriedades (Mazetto, 2000); EC2 – transplantadora de mudas (Carrafa, 2002); e, EC3 – mecanismo para dosagem e deposição de precisão para sementes miúdas (Reis, 2003).

114 _{Alguns exemplos destes trabalhos incluem: Ogliari (1990); Araújo (1993); Bertapelli (1995); Peres (1997); Luciano (1998); Mazetto}

(2000); Carrafa (2002), entre outros.

115 _{Composta por presidentes das empresas fabricantes de máquinas agrícolas no Rio Grande do Sul.}

116 _{A escolha deste tipo de empresas deveu-se, principalmente, ao fato das firmas de pequeno porte não realizarem o processo de}

desenvolvimento de produtos propriamente dito, conforme constatado nos levantamentos realizados anteriormente.

117 _{As empresas fabricantes de máquinas agrícolas, participantes do Workshop sobre Mecanização Agrícola na Região de Clima}

Temperado (1994), revelaram a necessidade de um maior intercâmbio com as instituições de pesquisa brasileiras, sendo que, naquela oportunidade, doze instituições de pesquisa fizeram o relato de suas atividades de pesquisa e desenvolvimento, no sentido de oferecer às empresas oportunidades de trabalho conjunto.

A metodologia utilizada neste estudo de caso consistiu basicamente da leitura exploratória dos documentos, coleta, organização e análise das informações.

As informações coletadas sobre o processo de projeto empregado foram organizadas em dois tipos de formulários, sendo que o primeiro descreve as informações do processo de projeto como um todo118. O mesmo formulário foi usado para descrever cada fase envolvida119_{. O segundo formulário descreve as atividades} realizadas em cada fase120. Visando integrar e consolidar as informações, bem como facilitar o processo de análise, as informações foram reunidas em um único documento, ou seja, foram transferidas dos formulários para uma planilha eletrônica121, contendo as fases, atividades, entradas, saídas e metodologias empregadas.

Em função do nível de detalhamento de cada projeto considerado, obteve-se um total de 67 formulários preenchidos (EC1 = 19 formulários; EC2 = 22 formulários; EC3 = 26 formulários), além de três planilhas eletrônicas, representando o modelo adotado em cada projeto.

O modelo utilizado nos trabalhos desenvolvidos no NeDIP/UFSC abrange especificamente o processo de projeto da máquina agrícola, não envolvendo as fases de implementação do projeto na produção e o lançamento do produto no mercado. Como descrito na seção 3.1.3, é resultante da aplicação das metodologias de projeto de Back (1983) e Pahl e Beitz (1996), com a inserção de outros métodos, ferramentas e técnicas de auxílio à atividade projetual, como por exemplo, o QFD e a TRIZ122.

A macroestrutura utilizada nos projetos analisados está ilustrada na Figura 3.6. É composta por quatro fases, com avaliações para verificação do resultado final obtido. A estrutura detalhada do modelo NeDIP/UFSC (vide Quadro 3.7) é formada pela decomposição das fases em etapas e tarefas, sendo estas realizadas através do emprego de técnicas e ferramentas de apoio ao projeto. Em outras palavras, o modelo indica o que deve ser feito, como deve ser feito e com que ferramentas de auxílio o projeto pode ser elaborado.

A primeira fase, projeto informacional, possui como objetivo estabelecer as especificações de projeto do produto. A fase inicia com a pesquisa de informações sobre o tema de projeto, que inclui o estabelecimento do ciclo de vida do produto. Segue com a identificação das necessidades dos clientes do projeto e o estabelecimento dos seus requisitos. São então estabelecidos os requisitos do projeto, os quais são hierarquizados, permitindo a identificação dos requisitos do produto que melhor atendem aos requisitos dos clientes. A fase é encerrada com o estabelecimento das especificações de projeto do produto, que formalizam as características do produto a ser desenvolvido.

O propósito da segunda fase, projeto conceitual, é desenvolver a concepção de projeto da máquina agrícola. A fase inicia com a verificação do escopo do problema, que inclui a análise das especificações de projeto e a identificação das restrições. Segue com o estabelecimento da estrutura funcional e a pesquisa por

118 _{Vide exemplo de formulário preenchido no Apêndice B.} 119 _{Vide exemplo de formulário preenchido no Apêndice C.} 120 _{Vide exemplo de formulário preenchido no Apêndice D.} 121 _{Vide exemplo de planilha no Apêndice E.}

princípios de solução. Após é feita a seleção de combinações de princípios de solução que determinam as concepções alternativas. A fase é encerrada com a avaliação e seleção das concepções mais promissoras.

Figura 3.6 – Processo de projeto de máquinas agrícolas do NeDIP/UFSC.

A terceira fase, projeto preliminar, tem como objetivo obter o detalhamento inicial das concepções da máquina agrícola. Nesta fase as principais atividades desenvolvidas incluem a elaboração dos leiautes preliminares e detalhados e os desenhos de formas. A fase é encerrada com a verificação dos documentos gerados. O resultado da fase é o leiaute definitivo da concepção do produto.

A quarta e última fase, projeto detalhado, tem como objetivo fixar a disposição, a forma, as dimensões e as tolerâncias de todos os componentes. A especificação dos materiais e a viabilidade técnica e econômica são reavaliadas. O resultado da fase é expressa pela documentação necessária à produção do produto projetado. A partir do detalhamento do projeto é feita a construção e a montagem do protótipo. O processo de desenvolvimento de máquinas agrícolas é encerrado com a avaliação do protótipo.

O modelo NeDIP/UFSC admite algumas variações, dependendo do tipo de projeto a ser desenvolvido e, das ferramentas de apoio utilizadas. Um exemplo da variação do modelo pode ser vista em Mazetto (2000) e Carrafa (2002), onde os protótipos foram desenvolvidos através de uma metodologia de projeto para produtos modulares, proposta por Maribondo (2000). Segundo este autor, a aplicação da metodologia permite a padronização das interfaces entre os diversos módulos da máquina, facilitando o projeto, a fabricação e a montagem dos componentes.

Quadro 3.7 – Estrutura detalhada do modelo NeDIP/UFSC.

Fase Etapa Tarefa

1.1 Pesquisar informações sobre o tema de projeto

1.1.1 Estabelecer o ciclo de vida do produto 1.1.2 Pesquisar por informações técnicas 1.2 Identificar as necessidades dos clientes

do projeto 1.2.1 Definir os clientes do projeto ao longo do ciclo de vida do produto _{1.2.2 Coletar necessidades dos clientes} 1.3 Estabelecer os requisitos dos clientes 1.3.1 Desdobrar as necessidades dos clientes em requisitos dos clientes 1.4 Estabelecer os requisitos do projeto 1.4.1 Definir os requisitos do projeto

1.5 Hierarquizar os requisitos de projeto 1.5.1 Aplicar a matriz da casa da qualidade

1.

Projet

o I

nf

ormacional

1.6 Estabelecer as especificações do projeto 1.6.1 Aplicar o quadro de especificações de projeto

2.1 Verificar o escopo do problema 2.1.1 Analisar as especificações

2.1.2 Identificar restrições

2.2 Estabelecer a estrutura funcional 2.2.1 Estabelecer a função global

2.2.2 Estabelecer estruturas funcionais alternativas 2.2.3 Selecionar a estrutura funcional

2.3 Pesquisar por princípios de solução 2.3.1 Aplicar métodos de busca sistemáticos123

2.3.2 Aplicar métodos de busca intuitivos124

2.3.3 Aplicar métodos de busca convencionais125

2.4 Combinar princípios de soluções 2.4.1 Otimizar a combinação dos princípios de solução

2.5 Selecionar combinações 2.5.1 Aplicar métodos de seleção

2.6 Evoluir em variantes de concepção 2.6.1 Detalhar as concepções selecionadas

2.

Projet

o Conceit

ual

2.7 Avaliar concepções 2.7.1 Aplicar a matriz de avaliação

3.1 Elaborar leiautes preliminares e desenhos

de formas 3.1.1 Identificar requisitos determinantes _{3.1.2 Produzir desenhos em escala}

3.1.3 Identificar portadores de efeito físico determinante

3.1.4 Desenvolver leiautes preliminares e desenhos de formas p/ 3.1.3 3.1.5 Selecionar leiautes preliminares

3.1.6 Desenvolver leiautes preliminares e desenhos de formas para os demais portadores de efeito físico

3.2 Elaborar leiautes detalhados e desenhos

de formas 3.2.1 Buscar soluções para as funções auxiliares _{3.2.2 Incorporar no leiaute e nos desenhos de formas as soluções para as funções} auxiliares

3.2.3 Completar os leiautes gerais com todas as funções incorporadas 3.2.4 Avaliar sob critérios técnicos e econômicos

3.

Projet

o Preliminar

3.3 Finalizar as verificações 3.3.1 Otimizar e completar os desenhos de formas

3.3.2 Verificar erros e fatores de perturbação

3.3.3 Preparar lista de partes preliminar e documentos para a produção

4.1 Detalhar o leiaute definitivo 4.1.1 Efetuar dimensionamentos finais

4.1.2 Produzir desenhos detalhados

4.2 Integrar informação técnica 4.2.1 Integrar desenhos de leiautes, de montagem e de partes

4.

Projet

o Det

alhado

4.3 Revisar o projeto 4.3.1 Verificar se o produto atende as especificações

4.3.2 Verificar se o produto atende as normas

Fonte: Adaptado de Reis (2003).

123 _{Estudo sistemático de sistemas técnicos; uso de esquemas de classificação; catálogo; TRIZ; matriz morfológica.} 124 _{Brainstorming; método 635; método Delphi; sinergia; analogia direta; analogia simbólica; combinação de métodos.}

As principais ferramentas, de auxílio ao processo de projeto, empregadas no modelo NeDIP/UFSC incluem o diagrama de Mudge, a matriz da casa da qualidade do QFD, análise funcional, brainstorming, matriz morfológica, TRIZ e matriz de decisão. Além destas, os projetos fizeram uso também, de sistemas CAD e de modelagem matemática e física.