Modelos de identificação de interfaces e módulos

Segundo Rozenfeld et al (2006), a integração entre os sistemas, subsistemas, componentes e módulos de um produto pode ser definida por meio de suas interfaces.

Para Erixon, Yxkull & Arnström (1996), as interfaces possuem uma vital influência no produto final e na flexibilidade de se produzir diferentes produtos. De acordo com os autores as interfaces podem ser fixas, móveis ou um meio de transmissão. As interfaces fixas somente conectam os módulos em um produto e transmitem forças. Já, as interfaces móveis transmitem energia em forma de rotação ou de formas alternadas. Por fim, uma interface como meio de transmissão poderia ser, por exemplo, fluídos ou eletricidade.

Com o intuito de representar as interfaces do produto, Erixon, Yxkull & Arnström (1996) criaram um modelo. Esse modelo (figura 20) serve como um indicador de interfaces que devem ser observadas e eventualmente melhoradas.

Na figura a letra E refere-se às interfaces de movimento e transmissão já a letra G refere-se a interfaces com especificações exclusivamente geométricas na conexão. O modelo possui também os tempos de operação de montagem representados pelos números logo após as letras indicadoras dos tipos de interfaces.

Figura 20. Modelo de interfaces

Fonte: Adaptado de Erixon; Yxkull & Arnström (1996)

No modelo criado por Erixon, Yxkull & Arnström (1996), as interfaces preferenciais são marcadas com setas. As interfaces fora da área coberta pelas setas não são desejadas e devem ser evitadas e/ou serem pontos de melhoria.

A padronização de módulos e suas interfaces são de extrema importância para a sua reutilização em diferentes gerações e variações de produtos (SELIGER; KERNBAUM & ZETTL 2006; e ULRICH & EPPINGER 1995). De maneira a alcançar a independência funcional de um produto, os módulos devem ser agrupados de forma adequada. Os grupos

devem ser pensados de maneira a considerar as metas diferentes e às vezes conflitantes ao longo de todo o seu ciclo de vida. Esses grupos podem ser descritos como “Módulos Guia”. Segundo Erixon, Yxkull & Arnström (1996), os Módulos Guia são critérios que devem ser observados e que estão por trás da modularização e ao longo de todo o ciclo de vida do produto. O Quadro 4 apresenta esses critérios bem como uma breve descrição.

Critérios Descrição

Desenvolvimento de produto e

Design

Transferência – uma função pode ser um módulo separado quando a solução técnica atual pode ser transferida para produtos de uma nova geração;

Evolução tecnológica – uma função pode ser um módulo separado caso haja risco da tecnologia mudar durante o ciclo de vida do produto;

Mudanças de design planejadas – uma função pode ser um módulo separado caso ela seja a “portadora” das características que mudarão de acordo com o plano.

Variação

Especificação técnica – deve ser adaptável para concentrar mudanças em um módulo;

Estilo – uma função pode ser um módulo separado caso seja influenciada por tendências, de modo que sua forma e/ou cor possam ser alterados, por exemplo.

Manufatura

Unidade comum – uma função que possui a mesma solução física em cada variação de produto pode ser separada em módulos; Processo/Organização – algumas razões para um módulo ser separado poderiam ser quando uma função:

• Possui um conteúdo e trabalho adaptável ao grupo; • Ajusta-se ao Know-how da empresa;

• É uma montagem pedagógica;

• Possui um lead-time que difere extremamente dos outros. Qualidade Teste separado – uma função deve ser um módulo separado _{quando a mesma puder ser testada separadamente.}

Pós-Vendas

Serviço e manutenção – serviços e reparos podem ser facilitados caso a função seja separada em um módulo;

Atualização – caso atualizações sejam previstas é mais fácil que a função seja separada em um módulo;

Reciclagem – pode ser uma vantagem concentrar materiais poluentes em um módulo.

Quadro 4 – Critérios para a criação de Módulos Guia Fonte: Adaptado de Erixon; Yxkull & Arnström (1996)

Os critérios que servem como guia para a modularização podem a princípio parecer genéricos, no entanto, devem ser complementados pelas especificidades de cada companhia, limitações financeiras e outros fatores como legislações vigentes. Assim, o conceito de Módulos Guia representa uma ligação direta entre os requisitos e os sistemas de manufaturas. Para Erixon, Yxkull & Arnström (1996), a combinação de um design modular com um

elaborado sistema de planejamento simplifica o desenvolvimento de produtos, processos e mudanças no sistema de montagem.

Com vistas a atualizar o assunto em questão cita-se a seguir alguns trabalhos de autores que pesquisam novas maneiras de representação e identificação de módulos e interfaces. Eles são:

Chen & Liu (2005), propõem uma matriz estratégica de possibilidades de interfaces na inovação de produtos modulares. Neste estudo, os autores dividem as interfaces em duas categorias: internas e externas. As interfaces internas coordenam os elementos funcionais para desempenhar as funções totais do produto enquanto as interfaces externas conectam produtos (exemplo: produtos complementares) ou usuários e afetam o desempenho do sistema técnico de maior nível. Para os autores as companhias devem considerar ao mesmo tempo ambas as categorias quando se avalia a estratégia que será adotada nas interfaces do produto. Isso visa construir competência tanto do produto quanto da companhia. Como conclusões, os autores argumentam que os padrões existentes de interfaces externas impõem limites à inovação de produtos fazendo com que os esforços em inovação tendam a ficar focados nas interfaces internas e módulos.

Palominos et al (2008) propõem um método para a geração de uma ampla gama de produtos advinda de um pequeno número de componentes. O método proposto consiste basicamente em três passos: a) Selecionar uma família de produto; b) Identificar os componentes e as funcionalidades das partes; c) Analisar o relacionamento entre as partes; d) Agrupar os componentes em módulos que serão utilizados na fabricação de diferentes produtos. Com relação ao item C (Analisar o relacionamento entre as partes) do método nota- se a intenção de se representar as interfaces do produto. Para que a análise de interação entre as partes do produto seja feita os autores desenvolveram duas matrizes. A primeira, denominada de Matriz de Interação de Componentes por Produto onde, uma vez os componentes e suas respectivas funcionalidades foram identificadas determina-se quais componentes se relacionam com outros componentes ou com outros produtos. A segunda matriz denominada de Matriz de Interação de Funcionalidades objetiva mostrar se uma funcionalidade interage (ou não) com outra. Sendo assim, conclui-se que essa parte do método é bastante similar ao modelo desenvolvido por Erixon, Yxkull & Arnström (1996).

O método ainda, conta com tecnologia de grupo e uma série de algoritmos que assegura sua aplicação e implementação. Por fim, a base do método apresentado pelos autores é a identificação e quantificação dos relacionamentos entre os componentes de famílias de

produtos. O processo de agrupamento dos componentes nos módulos é executado de acordo com suas funcionalidades e interações.

Hsuan & Hansen (2007) apresentam resultados preliminares no processo de gerenciamento de plataformas, em uma empresa dinamarquesa fabricante de brinquedos.

Neste estudo os autores descrevem como jogos estão sendo utilizados de modo a simular e reproduzir vários cenários para o alinhamento das plataformas existentes na empresa. Os autores propõem um framework baseado no gerenciamento de portfolio para avaliar o grau de modularidade em uma determinada plataforma e em que medida esta é alinhada às outras.

Jacobs et al (2007), analisam o efeito da modularidade de produtos em quatro aspectos do desempenho competitivo. Entre estes: custo, qualidade, flexibilidade e ciclo de vida. Como conclusão os autores argúem que a modularidade influencia diretamente e positivamente cada aspecto do desempenho competitivo e para cada estratégia de integração testada. Sendo assim, a estratégia de modularidade de produto gera melhoramentos simultâneos em várias dimensões do desempenho competitivo.

Hata, Kato & Kimura (2001) propõem uma metodologia para desenvolver estruturas modulares de produtos que facilita o gerenciamento do ciclo de vida sem que haja a redução de variações de produtos dentro de suas famílias.

Em síntese os autores criam um projeto modular de produto que leva em conta o gerenciamento de famílias de produtos e gerenciamento de seus ciclos de vida. Dessa maneira, o design modular pode ser arranjado por parâmetros gerando assim uma estrutura modular que está de acordo com o cenário de ciclo de vida do produto. Nota-se nesse trabalho que a representação do produto é feita por um modelo denominado de Modelo de Dependência Funcional, no entanto, os autores não mencionam formas de representar as interfaces do produto.

Por fim, conclui-se que os trabalhos mais atuais apresentam, por exemplo, variações de modelos de identificação de interfaces, utilização de sistemas computacionais no apoio à criação e identificação de módulos e novos meios de gerenciamento de plataforma por meio de criação de cenários para avaliar o grau de modularidade das mesmas. No entanto, o modelo de representação e os critérios apresentados por Erixon, Yxkull & Arnström (1996) para a criação de Módulos Guia são os únicos que propõem um modelo para representar estas interfaces. Sendo assim, levando-se em consideração que o conceito de interfaces é de extrema importância para a representação da Visão do Produto segundo os autores do APM e preocupação principal do presente trabalho, surge então possibilidade ao menos em tese de se

adaptar os critérios para identificação de módulos a fim de possibilitar que a identificação das interfaces seja facilitada nas fases iniciais do projeto.