Entre o segundo e o sexto passo do método desenvolvido aplica-se o MFD, algumas observações e sugestões são propostas e descritas a seguir. As informações obtidas no primeiro passo (Obter as informações iniciais) são usadas como dados de entrada de forma a estruturar o processo de desenvolvimento do produto vinculado à estratégia da empresa e as necessidades do cliente.
Passo 2: Esclarecer os requisitos do cliente
Deve-se aplicar o QFD garantindo que os requisitos do projeto sejam derivados das necessidades do cliente, conforme foi descrito no item 3.2 do trabalho. Uma atenção especial deve ser demandada para a questão da modularidade, que foi incluída por Erixon (1998) como sendo a primeira exigência do projeto, deve-se ter em mente a criação de um projeto flexível e não apenas obter relações um-para-um entre as funções do produto e as necessidades do cliente.
Conforme ilustrado na figura 4.4, as informações do primeiro passo, incluindo os requisitos do cliente e análises do mercado são usados como dados de entrada. Deve ocorrer a transformação dos requisitos do cliente em metas de engenharia classificando quais são as mais importantes para o projeto.
Figura 4.4 – Passo 2: Esclarecer os requisitos do cliente.
O QFD é uma metodologia estruturada para a organização de informações sobre o consumidor, que tem por objetivo auxiliar os projetistas a identificar os requisitos do cliente e relaciona-los com as características de engenharia. A figura 4.5 mostra um exemplo de QFD aplicado no projeto de um microtrator desenvolvido com ênfase na agricultura de pequeno porte.
Figura 4.5 – Exemplo de QFD.
Para facilitar e simplificar a compreensão, Valdiero (2008) propõe a descrição do QFD em cinco principais elementos:
1. Atributos do consumidor (CA): são frutos do convívio com os consumidores, seus desejos e expectativas. Podem ser agrupados e refinados, são escritos através de declarações. O peso relativo entre os CA´s pode ser expresso em uma coluna adjacente, geralmente em porcentagem cuja soma resulte em 100;
2. Características de engenharia (EC): são as variáveis de projeto ou as características de desempenho do produto que têm influência nos atributos do consumidor. Cada EC possui um valor numérico e uma unidade de medida, o sinal de “+” ou “-“ junto da declaração da EC indica se esta variável deve ser maximizada ou minimizada;
3. Corpo do QFD: é a matriz que relaciona os CA´s com as EC´s através de notas representadas por símbolos. A nota indica quanto o projetista afeta a satisfação do consumidor através da modificação de uma característica de engenharia; 4. Telhado do QFD: permite visualizar as relações entre as EC´s, mostrando
como elas interagem. São utilizados símbolos que determinam se as relações são positivas ou negativas;
5. Informações suplementares: muitas informações úteis são armazenadas na parte inferior do corpo do QFD, valores de meta para cada EC, unidades, valores de EC dos concorrentes e a importância relativa de cada EC. A região à direita do corpo do QFD pode conter o desempenho dos concorrentes para cada CA, também chamado de mapa de percepção.
É sugerido iniciar o estudo e a divisão dos requisitos do cliente com uma abordagem voltada à identificação de funções e não exclusivamente em partes físicas ou componentes, consequentemente, é possível desenvolver soluções de engenharia que contemplem o atendimento das funções necessárias para o funcionamento do produto e em funções complementares que podem ser definidas como upgrades ou opcionais. Desta forma, são ofertadas ao mercado soluções que contem tecnologia e conhecimento agregados, para desempenhar determinadas funções, valorizando os conceitos criados.
Passo 3: Selecionar as soluções técnicas
Neste passo obtém-se uma visão mais técnica do produto, como descrito no item 3.3 deste trabalho. É necessário decompor o produto em termos de funções e subfunções que satisfaçam as seleções técnicas correspondentes. Uma boa decomposição funcional é a base fundamental para um bom projeto modular.
A figura 4.6 ilustra o processo de transformação, recebendo informações, requisitos e metas do primeiro e segundo passos, agregando as soluções técnicas desenvolvidas pela equipe, e realizando a decomposição funcional do produto, fornecendo como resultado as suas funções e subfunções. Como ferramentas para auxiliar no processo têm-se a matriz de projeto e a árvore de funções e significados, além da matriz de avaliação utilizada para comparar as alternativas criadas.
Figura 4.6 – Passo 3: Selecionar as soluções técnicas.
Fonte: Autor.
A divisão de um produto em funções e subfunções cria as interfaces dos módulos, a maneira como as funções interagem entre si para compor o produto é de extrema importância e deve ser considerada a cada nova proposta de decomposição funcional. A meta é sempre reduzir as interações entre os módulos, tornando as funções e subfunções o mais independentes possível, isso é o ponto fundamental para um projeto modular robusto. Sob outro ponto de vista, quanto menor for a interação entre os módulos mais simples será a interface e seu respectivo projeto.
Para enfatizar a interação entre as funções e subfunções e ter uma visão ampla e completa da decomposição do produto, adota-se a elaboração da árvore de funções e significados, cujo exemplo pode ser visto na figura 4.7. Nota-se que neste caso a função principal “Indicar a quantidade” foi dividida em subfunções, sendo que cada uma delas é descrita em um par função-significado, permitindo visualizar quais são as relações.
Figura 4.7 – Exemplo de uma árvore de funções e significados.
Fonte: Autor.
Para auxiliar na decomposição funcional propõem-se adotar as seguintes etapas:
1. Encontrar as funções principais do produto ou família de produtos; 2. Avaliar as funções principais e obter subfunções;
3. Avaliar a interação entre as funções e subfunções, reagrupar para simplificar; 4. Encontrar as funções ou subfunções adicionais ou opcionais;
5. Avaliar a interação das funções ou subfunções adicionais, reagrupar para simplificar;
6. Elaborar a árvore de funções e significados; 7. Obter alternativas e realizar a avaliação.
A avaliação das alternativas é realizada com a matriz de avaliação, cujo exemplo é mostrado na figura 3.7 apresentada no item 3.3 do trabalho. É necessário escolher quais são os critérios que devem ser aplicados, cabe a equipe definir estes parâmetros tendo como base a
estratégia da empresa e as metas de cada projeto, sendo necessário avaliar todo o ciclo produtivo bem como realizar estimativas de custo.
Esta etapa antecede a geração dos conceitos modulares, deve-se enfatizar que o agrupamento em módulos não ocorre neste momento, o foco é a identificação das funções e subfunções do produto. É importante dividir as funções principais em subfunções para que sejam avaliadas individualmente nos conceitos modulares, em contra partida não se deve detalhar demasiadamente cada subfunção ao ponto de chegar ao nível individual dos componentes, isto torna o processo complexo e não proporciona um ganho de modularidade no resultado final.
Diversas soluções técnicas devem ser criadas e comparadas com a ajuda da matriz de avaliação. Sempre se deve recorrer ao QFD e as informações iniciais obtidas (passos anteriores) para garantir que os objetivos e metas do projeto do produto estão de acordo com as soluções técnicas obtidas.
Passo 4: Gerar os conceitos
Nesta etapa as funções e subfunções são agrupadas em módulos. A metodologia e o processo de ponderação realizados na matriz MIM são mantidos idênticos ao método original, conforme descrito no item 3.4 do trabalho. O processo de transformação é ilustrado na figura 4.8, para criar os conceitos modulares, ou seja, agrupar as funções e subfunções definidas no passo 3 (anterior) em módulos é necessário utilizar as informações obtidas no primeiro passo com ênfase nos drivers de módulo.
A geração dos conceitos modulares ocorre com base em dois aspectos importantes: 1) os drivers de módulo escolhidos pela empresa; 2) a ponderação realizada pela equipe com a ajuda do questionário de apoio.
Figura 4.8 – Passo 4: Gerar os conceitos.
Fonte: Autor.
Cada driver de módulo criado ou modificado pela equipe deve possuir uma forma de avaliação para que seja aplicada no momento em que for realizada a ponderação na MIM, recomenda-se a elaboração de uma questão de apoio seguindo o padrão criado por Erixon (1998). No quadro 4.7 encontra-se o exemplo do driver de módulo referente à diferenciação tardia de um produto durante a produção e sua respectiva questão de apoio, que avalia qual é a importância de agrupar as funções ou componentes em módulos nesse quesito.
Quadro 4.7 – Exemplo de driver de módulo com sua questão de apoio. Driver de módulo Diferenciação Tardia Existem ⃝ fortes ⃝ médias ⃝ poucas
razões para esta função ou componente se tornar um módulo , pois pode contribuir para a diferenciação tardia do produto na linha de produção.
Fonte: Autor.
De posse de todos os drivers de módulo com suas respectivas questões de apoio, além de todas as funções e subfunções obtidas na decomposição funcional realizada no passo anterior, monta-se a MIM. A solução técnica apresentada na árvore de funções e significados da figura 4.7 é utilizada como base para o exemplo apresentado na figura 4.9. O foco da equipe no caso apresentado é um projeto voltado para a produção, pode-se notar que os drivers de módulo desta categoria formam uma forte tendência para a formação de módulos.
Sob o ponto de vista das funções têm-se três fortes candidatos a formarem módulos separados: caixa (base e abrigo), controle eletrônico e sensoriamento (sensor).
Figura 4.9 – Exemplo de matriz de indicação modular MIM.
Fonte: Autor.
Bons critérios de avaliação, drivers de módulo consistentes, além da experiência da equipe, ditam as regras básicas para a geração de bons conceitos modulares. A equipe deve considerar quais são os objetivos e metas do projeto, além de ter o conhecimento sobre o funcionamento do produto. Torna-se necessário um detalhamento técnico neste estágio, pois a combinação de certas funções pode ser inviável, portanto recomenda-se um amadurecimento do projeto até chegar neste ponto.
Vários conceitos devem ser gerados, diferentes abordagens de agrupamento e formação dos módulos devem ser testadas. Para cada alternativa anotam-se os módulos
criados na matriz de conceito modular com o objetivo de obter uma visualização geral e comparativa entre as opções. No quadro 4.8 são apresentados três conceitos modulares gerados a partir do exemplo da matriz MIM mostrada na figura 4.9, os conceitos 1 e 2 tem o foco na geração de variedade com a modularização dos opcionais relativos a fonte de alimentação do produto, garantindo uma diferenciação tardia e facilidade na montagem. O conceito 3 é apresentado para fins comparativos de um modelo de produção integral do produto.
Quadro 4.8 – Exemplo de matriz de conceito modular. Matriz de Conceitos Modulares
Conceito 1 Conceito 2 Conceito 3
Nome Pré-montado sem sensor Pré-montado com sensor Produção integral
M ó d u lo s
1 Caixa plástica Caixa plástica Caixa plástica
2 Placa eletrônica Placa eletrônica Placa eletrônica
3 Módulo sensor Módulo fonte 1
4 Módulo fonte 1 Módulo fonte 2
5 Módulo fonte 2 Módulo fonte 3
6 Módulo fonte 3 Módulo base pré-montado
7 Módulo base pré-montado
Fonte: Autor.
Pode-se utilizar a matriz de avaliação para realizar uma seleção preliminar dos conceitos gerados. Os melhores conceitos são selecionados e seguem para o passo seguinte.
Passo 5: Avaliar os conceitos
Na metodologia original de Erixon (1998) são propostas regras e métricas para avaliar os conceitos modulares de forma qualitativa e quantitativa, descritas no item 3.5 do trabalho. Cada empresa possui seus próprios critérios de avaliação e suas formas de calcular estimativas de custo, produção, materiais e etc. Este passo, conforme ilustrado na figura 4.10, tem como objetivo realizar a escolha do melhor conceito modular entre as opções geradas anteriormente, considerando as informações iniciais e os critérios de avaliação.
Figura 4.10 – Passo 5: Avaliar os conceitos.
Fonte: Autor.
Cada empresa neste estágio do projeto tem condições de avaliar quais são os aspectos relevantes dos conceitos modulares criados, onde estão os pontos fortes e os pontos fracos e se o projeto esta de acordo com a estratégia adotada e com a expectativa dos clientes. Porém, torna-se necessário enfatizar que os critérios de avaliação devem incluir aspectos referentes a modularização, como por exemplo, a quantidade de variantes do produto.
Caso a empresa não possua métodos de avaliação definidos propõem-se o uso de uma matriz de avaliação adaptada que compara os conceitos modulares entre si e obtém o melhor candidato de acordo com os critérios de avaliação estabelecidos. No exemplo apresentado na figura 4.11, em um primeiro momento três conceitos modulares são avaliados e comparados entre si, como resultado houve um empate entre dois deles. Uma nova comparação é realizada entre os dois melhores conceitos obtendo-se o melhor.
Figura 4.11 – Exemplo de matriz de avaliação adaptada.
Fonte: Autor.
Os critérios de avaliação devem contemplar os aspectos pertinentes a modularização, bem como objetivos e metas da empresa. Sugere-se utilizar critérios que incluam todo o ciclo de vida do produto. A equipe deve usar os critérios de forma coerente, por exemplo, se o conceito que esta sendo avaliado tiver como meta principal obter excelência em qualidade, a equipe deve avaliar de forma mais rígida este critério.
Passo 6: Melhorar cada módulo
Após o conceito modular ser definido, os módulos que fazem parte do produto ou da família de produtos podem ser cuidadosamente descritos e detalhados. A figura 4.12 ilustra o processo de detalhamento do projeto dos módulos aplicando a engenharia com base nas informações recebidas, tendo como resultado o produto final.
Figura 4.12 – Passo 6: Melhorar cada módulo.
Fonte: Autor.
O detalhamento do projeto deve reunir o máximo de informações possíveis, principalmente com relação aos motivos que levaram à formação de cada módulo, tais motivos são a referência para que o projeto seja conduzido para um resultado satisfatório. Como exemplo, o projeto de um módulo cujo conceito foi criado para tornar-se um opcional oferecido ao cliente, as interfaces deste módulo, bem como sua instalação devem ser projetadas para serem de fácil manuseio, encaixe e configuração.
Para enfatizar os fatores de formação dos módulos e descrever claramente seus objetivos e funções, recomenda-se a elaboração de uma folha de especificação de módulo, conforme sugerido por Erixon (1998) e visto no item 3.6 do trabalho. A figura 4.13 mostra um modelo modificado sugerido, cujo exemplo descreve o módulo “Caixa plástica” com suas características e informações.
Figura 4.13 – Exemplo de uma folha de especificação de módulo modificada.
Folha de Especificação de Módulo
Responsável pelo Projeto:
___________________________ Módulo: Caixa plástica
Objetivos:
1. Prover abrigo e suporte para os componentes do produto;
2. Ser robusto, não permitir entrada de poeira; 3. Facilitar a montagem.
Esboço:
Área ou setor de produção:
Eletroeletrônica. Função / funcionário responsável:
Montagem mecânica e furação
Soluções Técnicas:
Caixa plástica (comprar pronta no mercado); Interface com:
Placa eletrônica (furos de fixação da placa, recortes e furos da interface);
Conexão elétrica externa - régua de borne (trilho DIN);
Módulos fonte (furos de fixação, dois tamanhos diferentes);
Cabo de alimentação (prensa cabo);
Alarme sonoro(furo de fixação);
Conectores do sensor (furos de fixação);
Adesivos (superfície para colagem). Considerar:
Furação da interface terceirizada (corte a laser);
Demais furações, fazer manualmente (desenvolver gabaritos e instruções);
Inspeção visual para o controle de qualidade (instruções de inspeção);
DFM;
Data: 16/03/2017 Assinatura responsável:________________________
Fonte: Autor.
Propõem-se a realização deste sexto passo em conjunto com o passo seguinte (Organizar a produção), pois são considerados no projeto individual de cada módulo os fatores referentes ao processo produtivo, principalmente os que conduzem a tomadas de decisões importantes dentro da empresa, como por exemplo, projetar um módulo para ser produzido usando os recursos disponíveis ou aperfeiçoa-lo, gerando a necessidade de modificar a produção incluindo a aquisição de novas máquinas, ferramentas e a qualificação da mão de obra.
Cada empresa deve buscar sua própria metodologia de projeto dos módulos usando sua própria experiência para realizar o detalhamento. O método de projeto de produtos modulares proposto não aborda o projeto detalhado ao nível dos componentes, o mesmo ocorre para o método MFD proposto por Erixon (1998).