EMC 6605 - Projeto Conceitual
2006.1
CAPÍTULO 1
DESENVOLVIMENTO INTEGRADO DO
PRODUTO E SUA IMPORTÂNCIA
PARA A COMPETITIVIDADE
2
Capítulo 1
Desenvolvimento integrado do produto e sua importância para a competitividade PROJETO CONCEITUAL – AULA 1
• Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
• Breve histórico da área de conhecimento • Desenvolvimento de produtos e sua importância
para a competitividade
• O ensino do desenvolvimento de produtos e perspectivas futuras
Principais tópicos
3 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
DESENVOLVIMENTO
INTEGRADO DE PRODUTOS
4 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
O desenvolvimento do produto compreende os aspectos de planejamento e projeto, desde:
a pesquisa de mercado;
o projeto do produto;
o projeto do processo de fabricação;
o plano de distribuição, de manutenção;
o descarte ou desativação do produto.
O DP é todo o processo de transformação de informações necessárias para a identificação da demanda, a produção e o uso do produto. 5 MEIOS DE TRANFORMAÇÃO DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS OPORTUNIDADES DE NEGÓCIO INFORMAÇÕES DE PRODUÇÃO/USO Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
VISÃO GERAL DO DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS
6 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
O desenvolvimento integrado do produto implica
que o processo de transformação e geração de
informações é:
realizado por uma equipe multidisciplinar ou
que os requisitos, as restrições e as soluções, ao
longo das fases do processo, são pensados
simultaneamente;
O termo
engenharia simultânea
também é usado
para expressar o desenvolvimento integrado de
produtos.
7 Projeto Preliminar c Modelagem Geométrica Modelagem Comportamento lp Análise Integridade Análise econômica Otimização Integrada
VISUALIZANDO ELEMENTOS DA ES NO DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS
Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos 8
PRINCÍPIOS, CONHECIMENTOS, EXPERIÊNCIA, FERRAMENTAS, REGRAS
Otimização Integrada do Produto
SELEÇÃO DE MATERIAIS PROJETO PARA MANUFATURA PROJETO PARA MONTAGEM PROJETO PARA O AMBIENTE PROJETO PARA MANTENABILIDADE PROJETO PARA CONFIABILIDADE ... VISUALIZANDO ELEMENTOS DA ES NO DESENVOLVIMENTO DE
PRODUTOS Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
9 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
PRODUTO
10 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
O termo
produto
refere-se a um objeto concebido, produzido industrialmente, com características e funções, comercializado e usado pelas pessoas ou organizações, de modo a atender seus desejos ou necessidades. Atributos básicos de um produto:
material;
embalagem;
marca;
serviços pós-venda e
garantias;
etc.
aparência;
forma;
cor;
função;
imagem;
11 Em Kotler, et al. (1999) produto é qualquer coisa oferecida ao mercado para obter atenção, para aquisição, uso ou consumo e que pode satisfazer necessidades e desejos.
Os produtossão percebidos pelos consumidores como um
conjunto de benefícios e são escolhidos aqueles cujos benefícios representam a melhor opção para os recursos disponíveis pelo consumidor.
Produtos incluem objetos físicos, serviços, organizações, idéias ou uma combinação destas entidades e são caracterizados por três níveis de atributos.
Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
níveis
12 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
Visão geral de produto
Benefício ou serviço Embalagem Características Estilo Qualidade Marca Instalação Serviço pós-venda Distribuição e crédito Garantia Núcleo do produto Produto real Produto expandido Kotler, et al. (1999)
13
Em Blanchard & Fabricky (1981) produtos são considerados como sistemas. Trata-se de uma combinação de elementos, ou partes, que formam um todo complexo, ou unitário, que tem, ou serve, a algum propósito.
As partes operantes de um sistema são as grandezas de entrada, de saída e os processos realizados. Em particular,
na engenharia, está-se interessado em sistemas técnicos.
Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
FUNÇÕES Grandezas de entrada Grandezas de saída SISTEMA TÉCNICO
14 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
GRAU DE INOVAÇÃO DO
PRODUTO
15
Quanto ao grau de novidade, os produtos podem ser classificados em:
variantes de produtos existentes: extensões de linha, o re-posicionamento de produtos em termos de seu uso e mercado, formas novas, versões modificadas e, em alguns, casos a nova embalagem de produtos existentes;
Inovativos: modificações feitas em produtos existentes, gerando produtos de elevado valor agregado, geralmente, um maior grau de inovação requer um tempo mais longo ou esforço de desenvolvimento e maior custo de pesquisa;
Criativos:geralmente são produtos com existência nova, o tempo de desenvolvimento é longo e os custos de pesquisa e desenvolvimento são elevados. A introdução no mercado, de produtos criativos pode ser de risco elevado, mas também pode gerar novos paradigmas e potencializar novos campos industriais.
Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos 16
EXEMPLO DE PRODUTOS VARIANTES Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
17
EXEMPLO DE PRODUTOS INOVATIVOS Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
Fonte desconhecida Aço forjado, 3 peças
Termoplástico, 1 peça
ICY RIDER Inventor: Dan Hanebrink http://inventors.about.co m/gi/dynamic/offsite.htm ?site=http://www.time.co m/time/2003/inventions/i nvicebike.html Fuel-Cell Bike http://inventors.about.com/gi/dyn amic/offsite.htm?site=http://www.t ime.com/time/2001/inventions/ 18
EXEMPLO DE PRODUTOS CRIATIVOS Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
Philips Paper-like Display
http://www.geekzone.co.nz/content.asp?contentid=5142
Fonte desconhecida
http://inventors.about.com/od/astartinventions/a/air_bags.htm Ford, 1971; Generl Motors, 1973 Dean Kamen
2000 Segway HT
19 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
CICLO DE VIDA DE
PRODUTOS
20
Ciclo de vida do produto: todos os produtos, independente de sua natureza ou características, têm um determinado ciclo de vida
Ponto de vista econômico:
Crescimento Maturidade Declínio
Introdução Vendas Lucro v end as /l uc ro tempo
Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
21
Ciclo de inovação
(PATTERSON, 1993)Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
Fl ux o d e ca ixa Surg im ent o d a op or tu ni da de Pe rcep ç ã o d a op or tuni d ad e In íc io da s at iv id ad es do pr oj et o Pr od ut o es peci fid o e pl an o de pr o du çã o La nçã om ent o Pr im ei ro s cl ie nt es sa tisf ei to s Ciclo de inovação Ret or no d o in ve st im en to Período de retorno líquido Tempo In íc io d o decl ín io
22 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
Fl ux o d e ca ix a In íc io da s at iv id ad e s do pr oj e to Pr od ut o es p eci fid o e p la no d e p rod uç ã o Desenvolvimento do produto Tempo Pl an e jam en to Pr o jet o i nf o rm ac io na l Pr oj et o c o ncei tu a l Pr oj e to pr elim in a r Pr oj et o d e ta lh a do Pl an ej am e nt o d o C VF adaptação de PATTERSON, 1993 23
Ponto de vista de transformação de informações
e materiais (Back, 1983):
Projeto Planejamento Produção Matéria prima Produção Consumo Recursos Recuperação Sucata Bens manufaturados Distribuição Bens vendidos Resíduos Be n s m a te ri a is In fo rm aç õesConceitos para o desenvolvimento integrado de produtos 24
Planejamento do produto Projeto do produto Fabricação do produto Distribuição do produto Utilização do produto
Determinação das necessidades de projeto, levando em conta os estados
futuros do produto
Embalagem Manufatura
Distribuição
Identificação dos clientes do projeto e de suas necessidades Fase Informações Manufatura Xxxxxxxx Distribuição xxxxxxxx Uso xxxxxxxxx ... ... Categorização de informações de projeto
Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
Utilização de modelos do ciclo de vida e as informações correspondentes a cada fase para o desenvolvimento do produto
25 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
PROJETO
DEFINIÇÕES GERAIS
26 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
Conforme o AURÉLIO (1986) a palavra projeto é a “idéia que se forma de executar ou realizar algo no futuro, é um plano, um intento ou desígnio”.Assim, projeto do produto é um plano de um empreendimento a ser realizado - um produto, com o fim de atender a uma necessidade;
Projeto corresponde ao termo design em inglês e konstruktionem alemão.
Traduzido do dicionário Oxford (FOWLER, H.W. e FOWLER, F.G., 1964), o projeto ainda pode ser definido como “um plano mental, um esquema de ataque, visão de um fim, adaptação de meios para fins, ..., esquemas preliminares de um objeto, ..., invenção”
;
27 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
meios para fins implica que se projeta não para um exercício mental abstrato, mas com uma meta definida em vista;
mentalsugere que o projeto é um processo de pensamento. Quando se projeta trata-se primeiramente com idéias, com abstrações, ao invés de números. É vital que se desenvolva e aplique a imaginação para visualizar, realisticamente, a futura concepção do produto;
plano, esquema, sugere que o projeto é distinto do ponto de vista da implementação. Diferentes planos podem ser preparados;
invenção, significa que se está procurando alguma coisa nova, pelo menos parcialmente. A criatividade é crucial para esse propósito.
28 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
PROJETO
DEFINIÇÕES DE ENGENHARIA
29 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
Projeto de engenharia é o “uso de princípios científicos, informações técnicas e imaginação na definição de estruturas, máquinas ou sistemas para desempenhar funções pré-especificadas com máxima economia e eficiência”;
Projeto é uma atividade predominantemente cognitiva, fundamentada em conhecimento, experiência e dirigida na
busca de soluções ótimasde produtos técnicos, a fim, de determinar a construção funcional e estrutural e criar documentos com informações precisas e claras para a fabricação;
30 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
O projeto do produto pode ser formulado como uma
atividade de planejar, sujeito às restrições de resolução, uma peça ou um sistema, para atender de forma ótima, as necessidades estabelecidas, sujeito, ainda, às restrições de solução.
Como restrições de resolução se entende aquelas que se relacionam com o conhecimento disponível, o tempo, facilidades de laboratório e de computação para resolver o problema;
As restrições de soluçãoque englobam aspectos de custos, disponibilidade de materiais, equipamentos de fabricação, de uso, manutenção e descarte.
31 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
PROJETO
PRODUTOO que fazer
Para quem fazer
Quando fazer
Com que fazer Como fazer
Processo eficiente
Processo eficaz
Metodologia de projeto do produto
Necessidades
32 Conceitos para o desenvolvimento integrado de produtos
Evbuomwam, N.F.O, et al. A survey of design philosophies, models, methods and systems; 1996. Fingers, S. e Dixon, J.R, A review of
research in mechanical engineering design. Part I: descriptive, prescriptive, and computer-based models of design process; 1989.
Fingers, S. e Dixon, J.R, A review of research in mechanical engineering design. Part II: representations, analysis, and design for life cycle; 1989.
Horváth, I., A treatise on order in engineering design research; 2004.
Engenharia do produto Projeto de engenharia Teoria de projeto Engineering design Product design Theory of design Methodisches Konstruieren Theorie der Konstruktionsprozesse
Leituras recomendadas para uma visão geral da área de estudo Termos encontrados na literatura
para essa área de estudo
33 Breve histórico da área de conhecimento
BREVE HISTÓRICO DA ÁREA
DE CONHECIMENTO
34
No século XX, a partir da Segunda Guerra Mundial, iniciaram-se estudos da atividade de projeto como uma disciplina independente.
A partir de 1960 encontram-se algumas obras que tratam da atividade de desenvolvimento de produtos de uma forma mais sistemática.
Na década de 1980, países como Estados Unidos da América e Inglaterra fizeram estudos para identificar razões da perda de competitividade de seus produtos. Ficou evidenciado que estas perdas estavam associadas a deficiências na qualidade de projeto de seus produtos.
Breve histórico da área de conhecimento
35
Na Alemanha, desde a década de 1970, desenvolveu-se um grande esforço de pesquisa nesta área do conhecimento, como mostram várias obras, de autores tais como: KOLLER (1976); RODENACKER (1976); PAHL e BEITZ (1977) e ROTH (1982)
Após o estudo da ASME (1985) houve um grande impulso em pesquisas e publicações de resultados, introduzindo novos conceitos, dentre os quais: projeto para o ciclo de vida do produto; projeto para manufatura; projeto para montagem; projeto para qualidade total; projeto para competitividade; desdobramento da função qualidade, QFD; engenharia simultânea; desenvolvimento integrado do produto; sistemas especialistas em projeto; etc.
Breve histórico da área de conhecimento 36
No Brasil foram poucas as iniciativas de ensino e pesquisa nesta área de conhecimento. No Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC, foram dados os primeiros passos em 1976, introduzindo disciplinas de metodologia de projeto de produtos industriais, na graduação e pós-graduação.
No início da década de 1980, BACK (1983) publicou a primeira obra em português sobre metodologia de projeto de produtos industriais.
Na década de 1990, com a abertura da economia brasileira, é que houve, por parte da indústria brasileira, uma grande procura de profissionais com competência em desenvolvimento do produto.
37 Breve histórico da área de conhecimento
Tabela 1.1 Evolução no campo de conhecimento em projeto de produtos
A obra, até esta data, apresentou a melhor visão sobre o abrangente processo de projeto de engenharia. Praticamente não usou o termo de projeto ou desenvolvimento de produto, mas é uma boa obra e descreve de forma sistemática o desenvolvimento de projetos de engenharia.
WOODSON, T. T. (1966) 2
Este foi o primeiro livro que apresentou, de forma mais orientada as atividades desenvolvidas ao longo do processo de projeto de engenharia.
ASIMOV, M. (1962) 1
Comentários sobre a obra Principais
referências Item
38 Breve histórico da área de conhecimento
O autor apresentou uma sistemática, ou melhor, uma metodologia de projeto de sistemas técnicos. Está baseada em resultados de pesquisas desenvolvidas na Alemanha semelhantes ao material citado no item 4. KOLLER, R. (1976)
5
Foram publicados neste período 36 artigos na revista Konstruktion, descrevendo a prática de projeto como resultados de pesquisas de diversos centros na Alemanha. Este pode ser considerado um marco inicial e importante para a sistematização do processo de desenvolvimento de produtos. PAHL, G. e BEITZ,
W. (1972 – 1974) 4
Esta, talvez, seja a primeira obra que adota o termo de projeto de produtos e,
pioneiramente, apresenta capítulos tais como: projeto para função; projeto para uso; projeto para aparência e projeto para manufatura. Para a época foi uma obra muito boa. CAIN, W. D.
(1969) 3
39 Breve histórico da área de conhecimento
As pesquisas realizadas na Alemanha e descritas nas obras dos itens 4 a 7, resultaram nesta norma que apresenta uma sistemática de projeto de sistemas técnicos. Em 1985 foi publicada a VDI 2221. VDI 2222 (1977)
8
Os autores, no item 4, eram os editores dos artigos e esta obra é uma transformação daqueles artigos em um livro. A obra foi republicada, até o presente, em várias edições, inclusive em inglês. Provavelmente estes dois autores sejam, mundialmente, os mais referenciados neste domínio de conhecimento. Foi, e é ainda, uma excelente obra
PAHL, G. e BEITZ, W. (1977) 7
Esta obra é semelhante ao livro de KOLLER, também apresenta uma metodologia de desenvolvimento de sistemas técnicos. RODENACKER,
W.G. (1976) 6
40 Breve histórico da área de conhecimento
Esta foi a primeira obra sobre metodologia de projeto de produtos industriais publicada em português. O conteúdo fez parte de duas disciplinas ministradas na pós-graduação em engenharia mecânica da UFSC e cobria aspectos de projeto do produto. Fundamentou as bases para pesquisa e ensino em metodologia de projeto e para o reconhecimento deste domínio no Brasil. BACK, N. (1983)
10
Esta obra é típica de engenharia de sistemas e foi o livro que, até aquela data, melhor apresentou uma visão global do processo de desenvolvimento de produtos. Tinha a visão de projeto do produto para o consumidor e para o ciclo de vida do produto, próxima da atual visão da engenharia simultânea. BLANCHARD, B.
S. e FABRICKY, W. J. (1981) 9
41 Breve histórico da área de conhecimento
Este artigo apresenta recomendações e diretrizes para o ensino e pesquisa na área. Os trabalhos dos itens 11 e 12, podem ser considerados como um marco para o desenvolvimento desta área de conhecimento, especialmente, nos Estados Unidos e Inglaterra.
ASME (1986) 12
A pesquisa foi realizada pela ASME, procurando identificar as razões pelas quais os produtos dos Estados Unidos estavam perdendo competitividade frente a produtos do Japão e Alemanha. A constatação foi baixa qualidade do projeto de seus produtos e teve como principal causa os descuidos no ensino e pesquisa na área de
desenvolvimento de produtos. ASME (1985)
11
42 Breve histórico da área de conhecimento
Estas três obras representam muito bem um número elevado de publicações, que surgiram a partir do final da década de 80, nas quais são descritas metodologias de desenvolvimento de produtos com as visões de engenharia simultânea, qualidade total, desenvolvimento integrado ou projeto para competitividade. CLAUSING, D. (1994); KUSIAK, A. (1993) e ULLMAN, D.G. (1992) 14
De forma análoga ao item 11, este artigo aborda o correspondente estudo efetuado na Inglaterra.
WALLACE, K. M. e HALES, C. (1987) 13
43
A partir dos meados da década de 80, a área de desenvolvimento de produtos recebeu uma atenção muito grande, resultando numa avalanche de publicações, novos termos, conceitos e siglas
Breve histórico da área de conhecimento
• projeto para o ciclo de vida do produto (Design For Life Cycle – DFLC); • projeto para o consumidor (Design For Consumer);
• projeto para custo (Design For Cost – DFC);
• projeto para manufatura (Design For Manufacturing – DFM); • projeto para montagem (Design For Assembly – DFA); • projeto para meio ambiente (Design For Environment – DFE); • projeto para confiabilidade (Design For Reliability); • projeto para mantenabilidade (Design For Maintainability); • engenharia simultânea (Concurrent Engineering – CE); • projeto para a qualidade (Design For Quality – DFQ); • projeto para competitividade (Design For Competitiveness); e
• desenvolvimento integrado do produto (Integrated Product Development – IPD).
44
Visões gerais
O projeto deve ser elaborado tendo por preocupação certas características ou qualidades do produto. Exemplos nesta linha têm-se: projeto para custo; projeto para manufatura; projeto para montagem; projeto para confiabilidade; projeto para mantenabilidade, projeto para meio ambiente.
No processo de desenvolvimento do produto a preocupação refere-se a multidisciplinaridade, ciclo de vida do produto, integração de equipes e simultaneidade de atividades de desenvolvimento. Nesta linha podem ser enquadrados os seguintes: projeto para o ciclo de vida do produto; engenharia simultânea; projeto para a qualidade; projeto para competitividade e desenvolvimento integrado do produto.
Breve histórico da área de conhecimento
45
IMPORTÂNCIA DO
DESENVOLVIMENTO DE
PRODUTOS
Desenvolvimento de produtos e sua importância para a competitividade 46
De acordo com COUTINHO (1994), o desempenho competitivo é condicionado por um vasto conjunto de fatores
Desenvolvimento de produtos e sua importância para a competitividade
47
Os fatores internosà empresa são aqueles que estão sob a sua esfera de decisão e através dos quais se procura distinguir de seus competidores, principalmente com o
PROJETO DO PRODUTO.
Os fatores estruturais são aqueles que, mesmo não sendo inteiramente controlados pela organização, estão parcialmente sob sua área de influência e caracterizam o ambiente competitivo que ela enfrenta diretamente.
Os fatores sistêmicos são aqueles dos tipos:
macroeconômicos; político-institucionais; regulatórios; infra-estruturais e sociais; normalmente fora do controle da organização, mas relevantes para seu sucesso.
Desenvolvimento de produtos e sua importância para a competitividade 48
Influência das decisões de projeto nos custos do ciclo de vida do produto
Desenvolvimento de produtos e sua importância para a competitividade
C omp ro m et ime nt o d e cu st o d o ci cl o de v ida do pr od ut o ( % )
Análise de mercado, estudo de viabilidade, requisitos de projeto, concepção, manutebilidade, etc. 100 75 50 25 0 Planejamento e projeto conceitual Projeto
preliminar Projetodetalhado Produção construção e avaliação Uso e apoio logístico do produto Projeto detalhado e desenvolvimento. Avaliação de alternativas, análises, definições, etc.
49
Influência das decisões de projeto sobre o custo total do produto
Desenvolvimento de produtos e sua importância para a competitividade
In flu ên ci a p er ce ntu al s obr e o cu st o to ta l do pr od ut o Material Projeto Contabilidade de c ustos 5% 10 20 20% 30 40 50 5% 5% 60 70 70% 80 90 100 50% 15% 30% Mão de obra Instalações SMITH, 1991 50
Influência de mudanças no desenvolvimento do produto Desenvolvimento de produtos e sua importância para a competitividade
Cu st o de m udan ça 10.000 1.000 100 10
Início Projeto Protótipo Produção Lançamento Estágio de desenvolvimento
HUTHWAITE e SCHNEBERGER, 1992
51
De 70% a 90% do custo do ciclo de vidado produto já estão
comprometidos com as decisões tomadas até o final do
projetodo produto;
O projeto conceitualde um produto deve ser bem elaborado de início, para evitaros elevados custos de modificaçõesem estágios avançados do desenvolvimento;
A aplicação de metodologias ou procedimentos de desenvolvimento integrado do produto ou de engenharia simultânea tem apresentado consideráveis vantagens nos seguintes aspectos: redução de tempode desenvolvimento do produto; redução de modificações do projeto e aumento da qualidadesob os mais diversos aspectos.
Desenvolvimento de produtos e sua importância para a competitividade 52
Mecanismopara obtençãoe consideração de novas e melhoradas idéias de produtos e processos, de consumidores, de colaboradores e de mercado. Este processo era facilitado e apoiado por um contínuo fluxo de informações de novas metodologias, materiais e tecnologias;
Mecanismo para seleção de novas idéias para estudos preliminares relativos ao projeto, potencial de mercado, fabricação, custos e estratégias da empresa;
Emprego da engenharia simultânea usando equipes
multifuncionais para obtenção da integração da função do produto, dos processos de manufatura, aspectos de mercado e outras considerações do ciclo de vida, durante o processo de realização do produto;
Desenvolvimento de produtos e sua importância para a competitividade
Práticas de empresas competitivas
53
Bem definidos pontos e critérios de decisãoe de participantes de decisão, durante o processo de realização do produto;
O máximo uso da computaçãono desenvolvimento de protótipos, métodos e tecnologias de simulação;
Especial atenção para o papel de protótipos, seus propósitos, números, tempos e tecnologias;
Constante pesquisa visando a substituição de materiais;
Comprometimento total da empresapor qualidade, custo e prazos de lançamento do produto no mercado;
Especial atenção para o controle de processos visando alta qualidade ao produto;
Desenvolvimento de produtos e sua importância para a competitividade
Práticas de empresas competitivas
54
Especial atenção para tolerâncias;
Estabelecimento e contínuo refino das medidas da qualidadedo produto e do desempenho do projeto e dos processos de manufatura;
Crescente ênfase na integração de sistemas de tecnologias mecânicas, eletrônicas, ópticas e da computação;
Uso, ao máximo possível, de concepções baseadas em custos; Uso, ao máximo possível, de tecnologias computacionais, CAD,
modelagem sólida, de montagem; e
Outras metodologias e tecnologias específicastais como projeto para manufatura, montagem, confiabilidade, segurança, mantenabilidade, apoio logístico, etc.
Desenvolvimento de produtos e sua importância para a competitividade
55
O ENSINO DO
DESENVOLVIMENTO DE
PRODUTOS
O ensino do desenvolvimento de produtos e perspectivas futuras 56 O ensino do desenvolvimento de produtos e perspectivas futuras
Competências para os profissionais de
DP
Abordagens sistemáticas de desenvolvimento e projeto de produto; Conhecimentos de modelos, métodos
e ferramentas de projeto; ... Validação Lançamento Preparação da Produção Projeto Detalhado Projeto Preliminar IMPLEMENTAÇÃO PROJETAÇÃO Projeto Conceitual Projeto Informacional Planejamento do Projeto
PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS PLANEJAMENTO Validação Lançamento Preparação da Produção Projeto Detalhado Projeto Preliminar IMPLEMENTAÇÃO PROJETAÇÃO Projeto Conceitual Projeto Informacional Planejamento do Projeto
PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS PLANEJAMENTO Validação Lançamento Preparação da Produção Projeto Detalhado Projeto Preliminar IMPLEMENTAÇÃO PROJETAÇÃO Projeto Conceitual Projeto Informacional Planejamento do Projeto
PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS PLANEJAMENTO Validação Lançamento Preparação da Produção Projeto Detalhado Projeto Preliminar IMPLEMENTAÇÃO PROJETAÇÃO Projeto Conceitual Projeto Informacional Planejamento do Projeto
PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS PLANEJAMENTO
Criatividade
Intuição
Motivação
Comunicação
Relacionamento
Bassetto, 200457 O ensino do desenvolvimento de produtos e perspectivas futuras
Bassetto, 2004
58
Recomendações para capacitação de projetistas de
produtos industriais (DIXON, 1991)
O ensino do desenvolvimento de produtos e perspectivas futuras
Conhecer os conceitos e práticas dos processos de projeto num ambiente de engenharia simultânea, bem como, a prática de trabalho e de tomada de decisão em equipes multidisciplinares e multiculturais. Saber elaborar e apresentar relatórios efetivos. Engenharia simultânea e princípios de trabalho em equipe 2
Conhecer os passos essenciais do processo de realização de produtos e os processos de
benchmarking competitivo. Compreender o impacto
do projeto sobre marketing, finanças, manufatura e estratégia da empresa na realização de produtos; dos tipos e propósitos dos protótipos; da qualidade, custo e tempo de lançamento no processo de desenvolvimento de produtos.
Projeto de engenharia no contexto do negócio 1
Desdobramento das capacidades típicas necessárias ao projetista Capacidades dos
projetistas Item
59 O ensino do desenvolvimento de produtos e perspectivas futuras
Conhecer e saber usar estatística, probabilidade, teoria da decisão e princípios de projeto de experimentos.
Estatísticas 5
Conhecer e praticar selecionados métodos de modelagem computacional; modelagem de processos analíticos; desenvolver modelos para análise e simulação de projetos; conhecer métodos de prototipagem rápida. Análise e
prototipagem 4
Conhecer os processos de manufatura, suas características físicas, economias, práticas e tolerâncias; conhecer e praticar os métodos de projeto para manufatura, de projeto para montagem, de projeto para o ciclo de vida e os métodos estatísticos de controle de processos.
Manufatura 3
60 O ensino do desenvolvimento de produtos e perspectivas futuras
Manter-se informado e aprender sobre novos materiais, tecnologias e processos, quando necessários, através de leituras, discussões, conferências técnicas e de negócios.
Novas informações e aprendizagem 11
Saber projetar, re-projetar e avaliar montagens mecânicas considerando o desempenho técnico, de manufatura, custo, tolerância e outros aspectos do ciclo de vida.
Projeto de montagens e de tolerâncias. 10
Saber projetar, re-projetar, avaliar, dimensionar e otimizar componentes e sistemas, considerando o seu desempenho técnico, de manufatura, custo e outros aspectos do ciclo de vida do produto. Saber formular problemas para otimização e desempenhar selecionados métodos de otimização Projeto e otimização
de componentes e sistemas 9
Conhecer os principais modelos descritivos, prescritivos e computacionais de processos de projeto de produtos industriais. Por exemplo, a metodologia de PAHL e BEITZ.
Teoria e metodologia de projeto 8
Conhecer e saber aplicar sistemas CAD, CAE, CIM e equivalentes.
Projeto assistido por computador CAD 7
61
Recomendações para prática do desenvolvimento de um produto industrial:
apresentar informações na forma de necessidades detectadas ou especificações de um produto que deve ser projetado e não uma descrição de algo já projetado ou existente que precisa ser analisado;
formação de equipes de três a cinco membros com as capacidades principais necessárias, como por exemplo, para desenvolver um protótipo de máquina agrícola: engenharia mecânica; engenharia agrícola; desenho industrial; previsão e análise de custos e instrumentação;
O ensino do desenvolvimento de produtos e perspectivas futuras 62
Recomendações para prática de desenvolvimento de produto: que os problemas de projeto sejam tais que possibilitem à equipe
tomar decisões com o objetivo de gerar alternativas de soluções, que atendam a um determinado segmento de mercado, um preço de venda e que possa ser fabricado um protótipo com os recursos disponíveis;
que a equipe de desenvolvimento tome decisões na escolha da melhor solução, não somente em termos de desempenho técnico mas, também, de custos, manufaturabilidade e otimização dos vários aspectos do ciclo de vida do produto; e
que o projeto seja viável quanto à fabricação de um protótipo, que seja testado e submetido à avaliação de possíveis usuários, para que a equipe tenha retorno de avaliações do projeto realizado
O ensino do desenvolvimento de produtos e perspectivas futuras
63
Algumas perspectivas para o DP
Organização e gerenciamento de equipe de desenvolvimento de
produtos, visando melhorar o seu desempenho, eficiência e eficácia;
Desenvolvimento de sistemas de avaliação do desempenho de equipes
de projeto e da qualidade do projeto;
Sistematização do conhecimento para o projeto de produtos industriais. Esta sistematização tem como objetivos principais o ensino e o desenvolvimento de sistemas computacionais de suporte ao projeto.
Desenvolvimento de sistemas especialistas de projeto de determinados
domínios de produtos; e
Sistemas computacionais para o desenvolvimento virtual de produtos ou
prototipagem virtual que consiste na aplicação de avançados sistemas de tecnologia de informações nas atividades do ciclo de vida do produto (marketing, concepção, modelagem, análise, manufatura, testes, apoio logístico, até o descarte) em ambientes eletrônicos.
O ensino do desenvolvimento de produtos e perspectivas futuras 64
PROBLEMAS E TEMAS DE
DISCUSSÃO
Problemas e temas de discussão
65
Problemas e temas de discussão
1. Quais são as principais razões que levaram à necessidade atual de desenvolvimento de um produto através de uma equipe multidisciplinar?
2. Quais são as capacidades típicas dos profissionais que integram uma equipe de desenvolvimento integrado de produtos?
3. Apresente um exemplo de problema de desenvolvimento de produto que requer uma equipe multidisciplinar e identifique as disciplinas necessárias.
4. Discuta as possíveis razões que levaram a considerar, somente em anos recentes, a área de projeto de produtos como uma ciência que pode ser pesquisada por princípios, ferramentas, metodologias, sistematizado o processo de desenvolvimento e, assim, capacitando os profissionais com cursos formais, não somente por experiência prática de vários anos.
5. Quais são as razões que levaram, com a globalização, a considerar estratégico o domínio de conhecimento de desenvolvimento de projeto de produtos? 6. Na literatura tem-se o termo ciclo de vida para expressar dois conceitos do produto.
Quais são estes dois conceitos e quais são suas principais diferenças?
7. Quais são as fases típicas pelas quais passa um produto em seu ciclo de vida? Escolha um produto e defina as fases de seu ciclo de vida.
Problemas e temas de discussão 66
Problemas e temas de discussão
8. Na literatura têm-se relatadas e discutidas várias experiências e formas de capacitação de profissionais para integrar equipes de desenvolvimento de produtos. Discuta estas experiências e formas e apresente, com justificativas, o modo mais eficaz, segundo sua opinião.
9. Discuta as formas e os conteúdos de cursos para capacitação de profissionais aptos a trabalhar em equipe de desenvolvimento de projetos de produtos.
10. Quais argumentos que usaria para justificar a afirmação “o principal fator para a competitividade de produtos industriais é a qualidade de seus projetos”. 11. Faça comentários sobre a validade da afirmação “que os custos de modificações, se
necessárias de uma para outra fase do desenvolvimento, é acrescida de um fator de dez”.
12. Porque é importante para as empresas dominarem o processo de desenvolvimento de produtos?
13. Pesquise na internet, usando as palavras significativas deste texto e das referências, e identifique congressos, revistas e países onde os mesmos são publicados. 14. Discuta o uso de metodologias de desenvolvimento integrado de produtos nas
empresas brasileiras, quem usa, como usam e o que fazer para que todos usem. Problemas e temas de discussão
67
Referências
1. ASIMOV, M. Introduction to design: fundamentals of engineering design. Prentice Hall, 1962. Traduzido para o português. Introdução ao projeto de engenharia. São Paulo: Editora Mestre Jou, 1968.
2. ASME - National Science Foundation. Goals and priorities for research on design theory and methodology. 1985. Technical report.
3. ASME RESEARCH. Design theory and methodology: a new discipline. Mechanical Engineering. p. 23-27. August, 1986.
4. BACK, N. Metodologia de projeto de produtos industriais. Rio de Janeiro: Guanabara DOIS, 1983.
5. BARTON, J. A.; LOVE, D. M.; TAYLOR, G. D. Design determines 70% of cost? A review of implications for design evaluation. Journal of Engineering Design. v. 12, n. 1, p. 47-58, 2001.
6. BLANCHARD, B. S.; FABRYCKY, W. J. Systems engineering and analysis. New Jersey: Prentice Hall, 1981.
7. CAIN, W. D. Engineering product design. London: Business Books Ltd., 1969. 8. CLAUSING, D. Total quality development - a step-by-step guide to world-class
concurrent engineering. New York: ASME Press, 1994.
Problemas e temas de discussão 68
Referências
9. COUTINHO, L.; FERRAZ; J. C. Estudo da competitividade da indústria brasileira. Campinas: Editora Papirus, 1994.
10. DIXON, J. R. Engineering Design Science: new goals for engineering education. Mechanical Engineering. V. 113, n.3, p. 56-62, March 1991.
11. LOVEJOY, W. S.; SRINIVASAN, V. Perspective: ten years of experience teaching a multi-disciplinary produtct development course. The journal of Product Innovation Management, v. 19, n. 1, p. 32-45, 2002.
12. NEVINS, J. L.; WHITNEY, D. L. Concurrent design of products and processes. McGraw-Hill, 1989.
13. OTTO, K.; WOOD, K. Product design: techniques in reverse engineering and new product development. New York: Prentice Hall, 2001.
14. PAHL, G.; BEITZ, W. Konstruktionslehre. 3. ed. Berlin: Springer Verlag, 1993.
15. PAHL, G.; BEITZ, W. Engineering design: a systematic approach. 5. ed. Berlin: Springer Verlag, 1996.
16. PAHL, G.; BEITZ, W.; FELDHUSEN, J.; GROTE, K.H. Projeto na engenharia. Edgard Blücher, 2005.
17. PUGH, S. Total design. Wokingham: Addison Wesley, 1991.
18. ROOZENBURG, N.F.M; EEKELS, J. Product design : fundamentals and methods. Chichester, England: John Wiley & Sons Ltd., 1995.
Problemas e temas de discussão
69
Referências
17. SMITH, P. G.; REINERTSEN, D. G. Developing products in half the time. New York: Van Nostrand Reinhold, 1991.
18. ULLMAN, D. G. The mechanical design process. New York: McGraw-Hill, 1992.
19. WOODSON, T. T. Introduction to engineering design. New York: McGraw-Hill, 1966. 20. VIDOSIC, J. P. Elements of design engineering. John Wiley & Sons, 1969. 21. VDI 2222: Konstruktionsmethodik, konzipieren technischer Produkte. Düsseldorf: VDI
Verlag. 1977.
22. VDI 2221: Methodik zum entwickeln und konstruieren technischer Systeme und Produkte. Düsseldorf: VDI-Verlag, 1986. 35p.
23. WALLACE, K. M.; HALES, C. Some applications of a systematic design approach in Britain. Konstruktion. n. 7, p. 275-279, 1987