DCC/NPPG
GERENCIAMENTO DE RISCOS EM PROJETOS DE NOVOS
VEÍCULOS – ESTUDO DE CASO EM PROJETO DE VALIDAÇÃO DE
NOVA ARQUITETURA ELETROELETRÔNICA VEICULAR
THAÍSA SALGUEIRO AZEVEDO
ELETROELETRÔNICA VEICULAR
Thaísa Salgueiro Azevedo
Monografia apresentada ao Curso de Pós-Graduação em Gerenciamento de Projetos, da Escola Politécnica, da Universidade Federal do Rio de Janeiro
Orientadores
Vanessa Janni Epelbaum José Ricardo Rivero
Rio de Janeiro Janeiro, 2010
ii
ELETROELETRÔNICA VEICULAR
Thaísa Salgueiro Azevedo
Orientadores
Vanessa Janni Epelbaum José Ricardo Rivero
Monografia submetida ao Curso de Pós-Graduação Gerenciamento de Projetos, da Escola Politécnica, da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Especialista em Gestão e Gerenciamento de Projetos.
Aprovado por:
_______________________________________ Eduardo Linhares Qualharini D.Sc
_______________________________________ Isabeth da Silva Mello M.Sc
_______________________________________ Vanessa Janni Epelbaum M.Sc
Rio de Janeiro Janeiro, 2010
iii
AZEVEDO, Thaísa SalgueiroGerenciamento de Riscos em Projetos de Novos Veículos – Estudo de Caso em Projeto de Validação de Nova Arquitetura Eletroeletrônica Veicular / AZEVEDO, T. S. Rio de Janeiro: UFRJ / EP, 2010.
viii, 46f, Il.; 29,7cm.
Orientadores: Vanessa J. Epelbaum
Monografia (especialização) – UFRJ / Escola Politécnica / Curso de Especialização em Gerenciamento de Projetos, NPPG, 2010.
Referências Bibliográficas: f.46
1. Projeto 2. Riscos 3. Validação Veicular. I. RIVERO, J. R. EPELBAUM, V. J. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola Politécnica, Pós-Graduação. III. Especialista
iv
GERENCIAMENTO DE RISCOS EM PROJETOS DE NOVOS VEÍCULOS –
ESTUDO DE CASO EM PROJETO DE VALIDAÇÃO DE NOVA ARQUITETURA
ELETROELETRÔNICA VEICULAR
Thaísa Salgueiro Azevedo
Resumo da Monografia submetida ao corpo docente do curso de Pós-Graduação em Gerenciamento de Projetos – Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Especialista em Gerenciamento de Projetos.
Este trabalho busca demonstrar, através de técnicas de Gerenciamento de Riscos segundo o PMBoK, como gerenciar melhor os riscos envolvidos em projetos de desenvolvimento de novos veículos. Utilizou-se para este estudo de caso, as atividades e riscos ocorridos em um projeto de validação de nova arquitetura eletroeletrônica veicular, desenvolvido por uma empresa automotiva brasileira. O objetivo principal foi identificar os riscos inerentes às atividades do projeto, de forma a realizar o seu gerenciamento conforme as melhores práticas apresentadas pelo PMI. As informações contidas neste trabalho poderão ser utilizadas como retorno de experiência em futuros projetos da empresa estudada.
Palavras-chave: Projetos, Riscos, Validação Veicular.
Rio de Janeiro Janeiro, 2010
v
vi
1. INTRODUÇÃO...1 1.1 Apresentação do Tema... ...1 1.2 Objetivo do Trabalho... ...2 1.3 Justificativa do Trabalho... ...2 1.4 Metodologia Empregada... 31.5 Conteúdo dos Capítulos... ...3
2 PROJETOS E GERENCIAMENTO DE PROJETOS...4
2.1 Projetos de Desenvolvimento de Produtos na Indústria Automotiva...4
2.2 Engenharia de Produto em Projetos de Novos Veículos...6
3 GERENCIAMENTO DE RISCOS...8
3.1 Outras Abordagens de Gerenciamento de Riscos...9
3.2 Planejamento do Gerenciamento de Riscos... .10
3.3 Identificação dos Riscos... ...12
3.4 Análise Qualitativa dos Riscos...13
3.5 Análise Quantitativa dos Riscos... ...14
3.6 Planejamento de Respostas a Riscos... ...16
3.7 Monitoramento e Controle de Riscos... ...16
4 ELETRÔNICA EMBARCADA...19
4.1 Arquiteturas Eletroeletrônicas...20
4.1.1 Arquitetura Centralizada... ...20
4.1.2 Arquitetura Distribuída... ...21
4.2 Exemplos de Aplicações com Eletrônica Embarcada... ...24
4.2.1 Trem de Força (Powertrain)... 24
4.2.2 Segurança (Safety)...24
4.2.3 Conforto e Conveniência... ...25
4.2.4 Infotainment... ...25
5 ESTUDO DE CASO...26
5.1 Descrição da Empresa... ...26
5.2 Descrição do Projeto – Nova Arquitetura Eletroeletrônica...26
5.3 Gerenciamento de Riscos no Projeto NAEE...32
5.3.1 Planejamento do Gerenciamento de Riscos. ...32
5.3.2 Identificação dos Riscos... ...32
5.3.3 Análise Qualitativa dos Riscos... ...38
vii
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS...45 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 46
viii
Figura 1. Relação entre algumas informações disponíveis em um automóvel e algumas funções afetadas por elas ... 20 Figura 2. Conceito de arquitetura eletroeletrônica centralizada ... 21 Figura 3. Conceito de arquitetura eletroeletrônica distribuída ... 22
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Análises Qualitativa e Quantitativa dos Riscos, e Planejamento de Respostas aos Riscos... ...40
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
ABS Anti Lock Brakes, Freios Anti-Blocantes
ASR Anti Slip Regulator, Controle de Tração do Veículo CDNV Centro de Desenvolvimento de Novos Veículos CMMI Capability Maturity Model Integration
EBA Emergency Brake Assist, Asistência à Travagem de Emergência
EBD Electronic Brake Distribution, Distribuição Eletrônica da Força dos Freios ECU Electronic Control Unit, Unidade de Controle Eletrônico
EHB Electric / Hydraulic Brake, Freio Eletro-Hidráulico
ESP Elecronic Stability Program, Programa de Estabilização Eletrônica GPS Global Positioning System, Sistema Global de Posicionamento PMBoK Project Management Book of Knowledge
PMI Project Management Institute, Instituto de Gerenciamento de Projetos PRINCE2 Projects IN Controlled Environments 2
Projeto NAEE Projeto da Nova Arquitetura Eletroeletrônica
SAE Society of Automotive Engineering ou Sociedade de Engenharia Automotiva SEI Software Engineering Institute, Instituto de Engenharia de Software
TCS Terminal Countdown Sequencer, Regulador da Aceleração
1 INTRODUÇÃO
1.1 Apresentação do Tema
Para Baxter (1998), o desenvolvimento de produto compreende várias fases e suas atividades, e utiliza diversos recursos, sendo realizado por uma organização específica (muitas vezes também transitória). Conforme o tipo de empresa/produto, essas fases e atividades correspondentes recebem diversas denominações diferentes: conceituação, projeto, detalhamento, homologação, por exemplo.
Assim, o desenvolvimento de produto pode ser encarado como um projeto amplo e complexo, sendo, portanto, factível de ser gerenciado. O gerenciamento de projetos é uma ferramenta para atingir rapidez, eficiência e baixos custos em desenvolvimento de produto.
De acordo com Chanaron (1998), a indústria automobilística tem direcionado grandes investimentos em atividades voltadas ao desenvolvimento e adaptação de produtos, estimulada pela competitividade do setor, baseada não só em quesitos como preço e qualidade, como também, e principalmente, na habilidade em fornecer respostas rápidas às demandas do mercado, a partir do desenvolvimento e introdução de novos produtos.
Nesse contexto, a eletrônica embarcada oferece vantagem competitiva às empresas, uma vez que é primordial tanto para o funcionamento básico do veículo (injeção eletrônica para funcionamento do motor, por exemplo), quanto para a garantia de conforto e segurança dos motoristas e passageiros (câmbio automático, sistema de rádio ou CD, painel ou computador de bordo, sistema de freio, entre outros), agregando importante valor ao produto.
Para Clark e Fujimoto (1991), em pesquisa especificamente desenvolvida na indústria automobilística, as atividades de Desenvolvimento de Produto são compostas por quatro etapas principais: conceito do produto, planejamento do projeto, engenharia do produto e engenharia do processo. A Engenharia do produto visa implementar o plano especificado nas etapas de conceito e de planejamento do produto, isto é, trabalha-se com o detalhamento do projeto do veículo, traduzido em termos de engenharia. Este estágio compreende três ciclos: projeto, fabricação e testes (produção de desenhos para cada componente e sistema, construção dos seus protótipos e realização de testes tendo por meta os objetivos pré-estabelecidos).
Sendo assim, a engenharia de validação elétrica é responsável pelo ciclo de testes nos protótipos (peças elétricas e eletrônicas, arquitetura elétrica e veículos), de forma a garantir a conformidade em relação ao especificado. Os ensaios envolvem a validação de hardware e software, tanto a nível unitário (peça isolada) quanto a nível integrado (peça inserida no seu subsistema eletrônico), e devem ser planejados e executados
observando-se os quesitos de escopo, tempo e custo do projeto, visando à garantia da qualidade das peças e do veículo.
As atividades da engenharia de validação elétrica voltadas para o projeto de um novo veículo possuem riscos inerentes que devem ser gerenciados, de maneira a maximizar as oportunidades e minimizar as ameaças. É importante que o gerenciamento de riscos seja tratado tanto no nível operacional como também no nível estratégico da organização e, mais especificamente, do projeto. Para os projetos automotivos, a atividade de gerenciamento de riscos, apesar de muitas vezes não ser tratada com a seriedade devida, é fundamental para garantir os menores custos, reduzir a ocorrência de atrasos e, principalmente, evitar o vazamento de informações antes do momento adequado, o que pode trazer sérios prejuízos para a montadora.
1.2 Objetivo do Trabalho
Este trabalho busca demonstrar, através de técnicas de Gerenciamento de Riscos segundo o PMBoK (PMI, 2004), como gerenciar melhor os riscos envolvidos em projetos de desenvolvimento de novos veículos.
O objetivo principal desta monografia é identificar os riscos inerentes às atividades do projeto de validação de nova arquitetura eletroeletrônica veicular, de forma a realizar o seu gerenciamento conforme as melhores práticas apresentadas pelo PMI.
1.3 Justificativa do Trabalho
Esse trabalho se justifica diante da dificuldade existente na empresa, objeto de estudo em se compreender holisticamente as atividades de validação elétrica inseridas no contexto de projetos, uma vez que o conhecimento encontra-se disperso tacitamente entre os diversos stakeholders. Também não há uma compreensão global dos riscos inerentes às atividades de validação elétrica, bem como de seus impactos para o projeto ou para a organização.
Uma vez mapeados os riscos e realizado seu gerenciamento, essa monografia poderá ser utilizada para a conscientização dos stakeholders e para a otimização dos trabalhos entre as equipes do projeto.
Esse estudo também contribui para a transformação do conhecimento tácito sobre o gerenciamento de projetos automotivos, limitado aos funcionários da empresa em conhecimento explícito, disponível a quem estiver interessado no assunto.
1.4 Metodologia Empregada
O objetivo desse estudo poderá ser alcançado através de:
- Revisão bibliográfica das principais abordagens ao gerenciamento de riscos, as metodologias de desenvolvimento de produtos aplicadas a projeto, características e particularidades de projetos automotivos e da engenharia de validação elétrica;
- Estudo de caso, onde é descrita a empresa e o projeto estudado. São apresentadas contextualmente as seis etapas do gerenciamento de riscos, segundo o PMI: planejamento do gerenciamento de riscos, identificação dos riscos, análise qualitativa dos riscos, análise quantitativa dos riscos, planejamento de respostas a riscos e monitoramento de riscos.
1.5 Conteúdo dos Capítulos
O primeiro capítulo é a introdução desta monografia e contém uma breve apresentação do tema, o objetivo e a justificativa do trabalho, a descrição da metodologia empregada e uma rápida descrição do conteúdo dos capítulos.
O segundo capítulo apresenta a revisão bibliográfica dos conceitos de projeto e gerenciamento de projetos e suas especificidades em relação à indústria automotiva.
O terceiro capítulo faz a revisão bibliográfica de riscos e gerenciamento de riscos, contendo principalmente a abordagem feita pelo PMI (Project Management Institute) no livro PMBoK (Project Management Book of Knowledge), além de outras abordagens feitas ou diversos autores.
O quarto capítulo, por sua vez, apresenta o conceito de eletrônica embarcada e de arquiteturas eletroeletrônicas, de maneira a contextualizar o leitor em relação ao tema do estudo de caso.
O capítulo cinco é o estudo de caso, e apresenta a descrição da empresa e do projeto estudado e o gerenciamento de riscos no projeto de validação de uma nova arquitetura eletroeletrônica.
No capítulo seis, finalmente, são apresentadas as considerações finais deste trabalho.
2 PROJETOS E GERENCIAMENTO DE PROJETOS
Segundo Kerzner (2003), os projetos possuem como características essenciais serem temporários e únicos, terem datas de início e fim definidas, terem recursos limitados e consumirem recursos humanos ou não humanos (dinheiro, pessoas, equipamentos).
Para Ricardo Vargas (2005), projeto é um empreendimento não repetitivo, caracterizado por uma sequência clara e lógica, com início, meio e fim, que se destina a atingir um objetivo claro e definido, sendo conduzido por pessoas dentro de parâmetros predefinidos de tempo, custo, recursos envolvidos e qualidade.
Para Cleland (1997), um projeto é uma combinação de recursos organizacionais, colocados juntos para criarem ou desenvolverem algo que não existia previamente, de modo a prover um aperfeiçoamento da capacidade de desempenho no planejamento e na realização de estratégias organizacionais.
Para Meredith (1995), um projeto é uma atividade única e exclusiva com um conjunto de resultados desejáveis em seu término. É também complexo o suficiente para necessitar de uma capacidade de coordenação específica e um controle detalhado de prazos, relacionamentos, custos e desempenho.
De acordo com o PMI, Project Management Institute, “o gerenciamento de projetos é a aplicação de conhecimento, habilidades, ferramentas e técnicas às atividades do projeto a fim de atender aos seus requisitos”. Os desafios enfrentados pelos projetos consistem em obedecer ao escopo, custo e prazo determinados para que o produto possa ser lançado no mercado, com a competitividade e qualidade desejadas.
Segundo o PRINCE2 (2002), sem o gerenciamento de projetos, tanto aqueles que gerenciam o projeto, quantos aqueles que nele trabalham, terão ideias diferentes sobre a organização do trabalho e sobre quando diferentes aspectos do trabalho deverão estar concluídos. Os envolvidos não terão uma ideia clara sobre a responsabilidade e autoridade que cada um possui e, como resultado, sempre haverá confusão acerca do projeto. Sem o gerenciamento de projetos, os projetos raramente são concluídos no prazo e com custos aceitáveis, o que é especialmente verdade em grandes projetos.
2.1 Projetos de Desenvolvimento de Produtos na Indústria Automotiva
De acordo com Luiz Carlos Mello (2007), ex-presidente da Ford Brasil, a indústria automobilística pela complexidade de seu produto e dos seus processos de fabricação, é a que, especialmente nos últimos 20 anos, tem a sua sobrevivência associada aos ganhos
progressivos na dinâmica dos novos lançamentos, na inovação e na velocidade com que os materializa.
Segundo Morgan (2008), um automóvel é um sistema complexo. A maneira como as peças interagem tem muita importância – até os pneus, amortecedores, rádio e porta-luvas precisam ser projetados de modo a se adequar a um determinado veículo. É preciso desenvolver ferramentas e moldes, estabelecer linhas de produção e produzir o veículo de acordo com todas as especificações e dentro dos prazos, sempre com a mais alta qualidade. Nada há de trivial em cada uma dessas etapas.
Para se realizar o projeto de um novo veículo em uma montadora, é necessário movimentar uma quantidade razoável de recursos. Além disto, pela sua complexidade, é requerido um amplo espectro de conhecimentos e especialidades. A grande arte no gerenciamento de projetos desta envergadura é fazer com que todas as atividades atuem de maneira sincrônica e harmônica – área de conhecimento de integração e comunicação – pois de nada adianta todos os eventos ocorrerem no prazo e nos custos estabelecidos, atingindo todos os objetivos, a custa da saúde e bem-estar dos envolvidos.
As principais atividades envolvidas em um projeto automotivo são: decisória, legal, comercialização, design, planejamento, logística, engenharia, suprimentos, fornecedores, mercadológica, manufatura, qualidade e serviços.
Para se ter uma ordem de grandeza dos volumes de dinheiro envolvidos em projetos de uma montadora, pode classificá-los, segundo a SAE (Sociedade de Engenharia Automotiva), conforme a quantidade de peças envolvidas no programa (novas ou modificadas) ou o volume de investimento necessário para realizá-lo. Estas duas grandezas guardam certa proporcionalidade entre si. Os programas podem, desta maneira, ser classificados em três categorias: pequenos, médios e grandes, considerando-se que os valores apresentados a seguir referem-se ao investimento total em engenharia, ferramentais e fábrica e despesas de lançamento. (LEITE, 2007).
Programas pequenos são os mais frequentes, tendo em vista o baixo investimento necessário: até US$20 milhões. Normalmente, envolvem modificações superficiais de aparência e afetam algumas peças e componentes mais visíveis do veículo. Ocorrem entre modificações maiores do veículo e têm basicamente um efeito cosmético para manter as vendas. Por sua abrangência, têm curta duração, normalmente até 18 meses. (LEITE, 2007).
Programas médios são menos comuns por exigirem um investimento mais alto, da ordem de US$20 a 100 milhões. Normalmente podem envolver, além das modificações dos programas pequenos, alterações de aparência total da frente e também da traseira do
veículo, e também melhoria do interior do veículo, como um novo painel de instrumentos, painéis moldados das portas, itens de conforto e tecnologia. Ocorrem com um intervalo maior de tempo, aproximadamente a cada três ou quatro anos, dependendo da idade e posição de competitividade do veículo no mercado. Visam revitalizar o produto, dando-lhe melhor condição de competitividade. Por sua abrangência, estes programas podem durar aproximadamente até três anos. (LEITE, 2007).
Programas grandes podem consumir investimentos significativos, acima de US$100 milhões. Podem envolver, além das modificações dos demais programas, alterações significativas de design do veículo como um todo, suas proporções dimensionais, incluindo os componentes estruturais e móveis da carroceria e chassi. Também componentes do conjunto moto-propulsor podem ser mais profundamente afetados ou mesmo substituídos. Ocorrem quando o ciclo do modelo é completado. Nestas circunstâncias, o modelo antigo já esgotou suas possibilidades de mercado, tendo perdido competitividade de maneira significativa e tornando-se obsoleto. Visam lançar novos modelos ou produtos para manter ou aumentar a participação da empresa no mercado. Ocorrem a cada seis ou sete anos, sendo que atualmente há uma tendência a reduzir este tempo em função da concorrência global. Por sua abrangência, estes programas podem durar aproximadamente até cinco anos, mas este prazo também tem sido encurtado. (LEITE, 2007)
2.2 Engenharia de Produto em Projetos de Novos Veículos
A engenharia de produto das montadoras, em linha geral, está dividida em três grupos: concepção, verificação e certificação. Estas três atividades estão totalmente entrelaçadas, havendo certas atividades que se confundem completamente. Em linhas gerais, as atividades de concepção tratam o projeto do produto: definem sua forma externa e interna, seus sistemas e componentes, bem como seus requisitos de controle (exigências). O projeto de produto pode envolver tanto a criação do veículo como um todo, quanto à criação de um simples componente (peça) do mesmo. A atividade de design está incluída nesta categoria. (LEITE, 2007)
A atividade de verificação, trabalhando intimamente ligada à de concepção, dá suporte a esta em tudo aquilo que for necessário para a simulação matemática daquilo que foi projetado. Isto consiste na criação de modelos matemáticos virtuais para cálculos estruturais, de fluido-dinâmica, térmicos, elétricos etc. Estes modelos se prestam à realização do cálculo propriamente dito. Esta atividade está tão desenvolvida e confiável que em determinadas situações pode até substituir a atividade de certificação, exercida pela Engenharia Experimental. (LEITE, 2007)
Já a atividade de validação, também chamada de experimentação, incumbe-se de realizar os ensaios necessários, de laboratório e campo, em peças e veículos, para certificação do projeto. Já neste caso é mais comum ter profissionais especializados neste trabalho e é possível vislumbrar uma linha divisória um pouco mais clara entre as atividades anteriores. (LEITE, 2007)
3 GERENCIAMENTO DE RISCOS
De acordo com o PMI (Project Management Institute), “o risco do projeto é um evento ou condição incerta que, se ocorrer, terá um efeito positivo ou negativo sobre pelo menos um objetivo do projeto, como tempo, custo, escopo ou qualidade. O risco pode ter uma ou mais causas e, se ocorrer, um ou mais impactos”.
O evento de risco é composto por dois elementos: a causa raiz, que é caracterizada pela probabilidade ou chance de ocorrência do risco, e o efeito, que é o impacto, ou seja, a extensão de perda ou ganho resultante da ocorrência do evento de risco. A exposição ao risco pode ser calculada a partir da multiplicação da probabilidade de ocorrência pelo impacto.
Riscos podem ser classificados como conhecidos e desconhecidos. Os riscos conhecidos são aqueles que podem ser identificados e analisados, podendo-se planejar levando-os em consideração. Os riscos desconhecidos, por sua vez, não podem ser gerenciados, embora devam ser levados em consideração, no sentido de se trabalhar com planos de contingência gerais baseados em experiências passadas em projetos similares.
Os riscos podem ser caracterizados como:
a) situacionais - não existe resposta única, incertos, não cartesianos; b) interdependentes - um evento de risco pode afetar ou causar outro; c) altamente sinérgicos – muitos riscos pequenos geram um grande risco; d) dependentes de grandeza – quanto maior o impacto, maior o risco;
e) baseados no tempo – evento exclusivamente futuro, e o tempo afeta a percepção das pessoas em relação aos riscos;
f) baseado em valores, culturas pessoais e/ou organizacionais.
Conforme é apresentado no PMBoK (Project Management Book of Knowledge), gerenciar riscos envolve todos os processos necessários para planejar o gerenciamento, identificar, analisar, responder, monitorar e controlar riscos em projetos. Uma vez que os riscos podem ter impactos tanto negativos como positivos nos objetivos do projeto, o gerenciamento de riscos deve se preocupar com a maximização das probabilidades e consequências de eventos positivos relativos aos objetivos do projeto e com a minimização das probabilidades e consequências de eventos adversos.
O Gerenciamento de Riscos é provavelmente a área menos consolidada do gerenciamento de projetos e tem se desenvolvido recentemente, apresentando evoluções nas sucessivas versões do PMBoK e chamando cada vez mais a atenção dos gerentes de
projetos e das empresas em geral. Ainda é comum em alguns setores a gestão de riscos serem feitas colocando-se uma reserva gerencial nos custos ou prazos, “para o caso de uma eventualidade!”, o que evidencia a falta de maturidade em gerenciamento de riscos de muitas empresas. Entretanto, esta realidade encontra-se em fase de mudança, principalmente pelo fato de que os patrocinadores de projetos tornam-se mais exigentes com a performance e menos tolerantes com surpresas nos projetos.
As organizações com alto nível de maturidade em gerenciamento de riscos compreendem que o mesmo faz parte do gerenciamento do projeto e procuram estar em dia com as melhores práticas e técnicas. Nestas empresas, existe a consciência da importância de se ter dados precisos para as análises de risco e o processo de gerenciamento de riscos é tratado no nível estratégico (alta gerência).
3.1 Outras Abordagens de Gerenciamento de Riscos
Além da visão do PMI, outros autores e grupos escreveram sobre abordagens de gerenciamento de riscos, tais como Bohem e Charette, Fairley, SEI (Software Engineering Institute), Klein e Ludin, Chapman e Ward e CMMI (Capability Maturity Model Integration). A seguir são apresentados rapidamente os principais pontos de cada abordagem. Em comum, observa-se que todas são recentes, tendo sido elaboradas e desenvolvidas a partir da década de 1990.
Bary Bohem (1989) e Robert Charette (1990) desenvolveram suas abordagens de gerenciamento de riscos de forma independente, contudo elas possuem similaridades. Bohem divide a Gerência de Risco nas fases de avaliação de riscos (compreende a identificação, análise e priorização) e o controle de riscos (trata do planejamento do gerenciamento, resolução e monitoração). Charette, por sua vez, divide a Engenharia de Risco em análise de riscos (identificação, estimativas e evolução) e gerência de riscos (planejamento, controle e monitoração).
Richard Fairley (1994) apresenta a gerência de riscos através de sete passos: identificar os fatores de riscos, avaliar os efeitos e probabilidades dos riscos, desenvolver estratégias para mitigar os riscos identificados, utilizar planos de contingência, gerenciar crises e recuperar-se após as crises.
De acordo com o SEI, a gestão de riscos engloba as atividades de identificação dos riscos (buscar e localizar os riscos antes que eles se tornem problemas reais), análise (transformar os dados dos riscos em informações para tomada de decisão), planejamento (traduzir e implementar as informações dos riscos em ações de decisão e resolução de riscos), monitoramento (monitorar indicadores dos riscos e seus planos de resolução) e
controle (corrigir os desvios para os planos de resolução dos riscos). As cinco atividades são contínuas, concorrentes e interativas.
Klein e Ludin (1997) estabeleceram a gerência de riscos baseada em modelos de qualidade, especialmente o PDCA (Plan, Do, Check, Act): identificação de riscos, análise de riscos, controle de riscos e relatório de acompanhamento de riscos.
Chapman e Ward (1997) apresentam a gerência de riscos como um processo genérico, composto de nove fases: definir os aspectos chaves do projeto, focar uma estratégia de gerência de risco, identificar onde os riscos podem surgir; estruturar as informações sobre riscos (premissas e relacionamentos), definir responsabilidades, estimar a extensão das incertezas, avaliar a magnitude dos vários riscos, planejar respostas aos riscos e, finalmente, gerenciar através de controle e monitoração.
O CMMI (2001), por sua vez, divide o processo em três grandes fases: avaliação de riscos, controle de riscos e relatórios de riscos. O processo de gerência de riscos possui nove passos ou mais: identificar riscos, estimar as probabilidades, estimar os impactos, calcular a exposição do risco, definir as ações de redução, calcular o custo destas ações, calcular a redução dos riscos (exposição/custo da ação), planejar as ações de redução dos riscos e monitorar riscos (ciclo para novas iterações).
Este trabalho utilizará como referencial a abordagem feita pelo PMI, portanto, a seguir será feita uma breve revisão dos processos de gerenciamento de riscos conforme apresentados no PMBoK (PMI, 2004).
3.2 Planejamento do Gerenciamento de Riscos
O planejamento do gerenciamento de riscos é definido como o “processo de decidir como abordar e executar as atividades de gerenciamento de riscos de um projeto” (PMBoK 2004). Neste momento, o gerente de projetos ou pessoa responsável pela elaboração do plano de gerenciamento de riscos deve se preocupar em pensar e definir quatro pontos principais:
a) como será o sistema gerencial da gerência de riscos, definindo sua periodicidade e o processo a ser utilizado;
b) como será o processo de identificação de riscos e se haverá uma metodologia a seguir;
c) como os resultados iniciais de identificação e quantificação serão mantidos e, finalmente,
d) quem serão os responsáveis por gerenciar as várias áreas de risco.
É importante que este planejamento seja feito de forma robusta, considerando-se a coerência entre o nível, tipo e visibilidade do gerenciamento de riscos e importância do projeto em relação à organização, de forma a garantir que sejam disponibilizados o tempo e os recursos necessários para as suas atividades.
Os dados de entrada típicos deste processo são: (i) a tolerância ao risco da organização e pessoas envolvidas no projeto, (ii) as políticas de gerenciamento de riscos da empresa, (iii) a declaração de escopo do projeto e (iv) o plano de gerenciamento do projeto.
A principal ferramenta para se fazer um bom planejamento do gerenciamento de riscos é a realização de reuniões, das quais devem/podem participar o gerente de projetos, os membros da equipe do projeto e toda e qualquer parte interessada (pessoas que tenham responsabilidades sobre o gerenciamento de riscos ou outros membros do projeto).
A saída deste processo é o plano de gerenciamento de riscos, onde estarão definidos:
a) Metodologia para execução do gerenciamento de riscos;
b) Funções e responsabilidades, orçamentação (recursos e custos necessários para o gerenciamento de riscos);
c) Tempos (quando e com que frequência o gerenciamento de riscos será executado durante o projeto);
d) Categorias de risco (lista das categorias e subcategorias nas quais os riscos podem surgir em um projeto);
e) Definições de probabilidade e impacto de riscos (as quais serão usadas no processo de Análise Qualitativa de Riscos);
f) Matriz de probabilidade e impacto (utilizada para a priorização dos riscos de acordo com os seus possíveis impactos para o atendimento dos objetivos do projeto);
g) Revisão das tolerâncias das partes interessadas;
h) Formatos de relatórios (define como serão documentados, analisados e comunicados os resultados do processo de gerenciamento de riscos);
i) Acompanhamento (registro das atividades de risco em benefício do projeto atual, necessidades futuras e lições aprendidas, e também se haverá auditoria do processo de gerenciamento de riscos).
3.3 Identificação dos Riscos
No processo de identificação dos riscos, serão determinados os riscos que podem afetar o projeto e documentadas suas características. Neste momento, devem-se reconhecer os efeitos e as implicações dos riscos e a necessidade de gerenciar riscos de maneira eficaz, identificar os riscos usando diversas ferramentas e técnicas, e desenvolver uma lista de riscos para o projeto. Uma vez que novos riscos podem surgir durante o ciclo de vida do projeto, a identificação dos riscos deve ser feita de forma regular ao longo do projeto; ou seja, o processo deve ser interativo, e a frequência de interação e quem participa de cada ciclo irá variar de caso para caso.
Para se obter uma lista de riscos robusta, todo o pessoal do projeto deve ser incentivado a participar da identificação dos riscos, especialmente o gerente e os membros do projeto, a equipe de Gerenciamento de Riscos, especialistas no assunto de fora da equipe do projeto, clientes, usuários finais, outros gerentes de projetos, stakeholders e especialistas em Gerenciamento de Riscos.
O processo de Gerenciamento de Riscos se relaciona intimamente com os demais processos do gerenciamento de projetos, uma vez que a análise destes contribui significativamente para a identificação dos riscos, conforme apresentado na lista abaixo:
a) Integração: ciclo de vida e variáveis ambientais;
b) Comunicação: ideias, diretrizes, acuracidade dos dados; c) Recursos humanos: disponibilidade, produtividade; d) Aquisições: serviços, plantas, materiais, performance; e) Custo: objetivos de custo, restrições;
f) Tempo: objetivos de tempo, restrições; g) Qualidade: requerimentos, padrões; h) Escopo: expectativas, praticabilidade.
As entradas deste processo são: fatores ambientais da empresa (informações publicadas e estudos que podem ser úteis na identificação dos riscos), ativos de processos organizacionais (informações de projetos anteriores, lições aprendidas), declaração de escopo do projeto (avaliar as incertezas das premissas para se identificar riscos potenciais do projeto), plano de gerenciamento de riscos (saída do processo de planejamento de riscos) e plano de gerenciamento do projeto (entender os planos de gerenciamento do cronograma, custos e qualidade para que se possam identificar possíveis riscos do projeto).
Existem diversas técnicas e ferramentas que podem ser utilizadas na fase de identificação de riscos, tais como: ( i ) revisão da documentação; ( ii ) técnicas de coleta de informações (brainstorming, Técnica Delphi1, entrevistas, identificação da causa-raiz, análise dos pontos forte e fracos, oportunidades e ameaças – SWOT); ( iii ) análise da lista de verificação (check-list); ( iv) análise das premissas; ( v ) técnicas com diagramas (diagramas de causa e efeito, do sistema ou fluxogramas, de influência).
A saída deste processo é o registro de riscos, que contém a lista de riscos identificados, a lista de respostas possíveis, as causas-raiz do risco e as categorias de risco atualizadas.
3.4 Análise Qualitativa dos Riscos
A análise qualitativa dos riscos visa priorizar os riscos identificados de acordo com a probabilidade de ocorrência; o impacto correspondente nos objetivos do projeto caso eles realmente ocorram, além de outros fatores como o prazo e a tolerância a risco das restrições de custo, cronograma, escopo e qualidade do projeto.
Ao realizar a análise qualitativa de riscos, os responsáveis pelo projeto e a organização em geral terão um melhor entendimento da avaliação da importância do risco para o projeto e poderão se concentrar nos riscos de alta prioridade, melhorando, assim, o desempenho do projeto.
Assim como o planejamento e identificação dos riscos, a análise qualitativa dos riscos deve ser revisada ao longo da vida do projeto para estar atualizada em relação às mudanças nos riscos do projeto.
As principais entradas deste processo são: (i) ativos de processos organizacionais (dados sobre riscos de projetos passados e lições aprendidas); (ii) declaração de escopo do projeto (de acordo com o escopo de projeto, os riscos podem ser de mais fácil entendimento ou mais complexos); (iii) plano de gerenciamento de riscos; (iv) registro de riscos (lista de riscos identificados).
Uma vez de posse dos dados de entrada, podem-se utilizar as técnicas e ferramentas abaixo para se realizar a análise qualitativa de riscos:
1 Técnica Delphi: Técnica de coleta de informações utilizada como meio de alcançar um consenso de
especialistas (que participam anonimamente) em um assunto. Um facilitador usa um questionário para solicitar idéias sobre os pontos importantes do projeto relacionados ao assunto. As respostas são resumidas e então redistribuídas para os especialistas para comentários adicionais. O consenso pode ser alcançado após algumas rodadas desse processo. A técnica Delphi ajuda a reduzir a parcialidade nos dados e evita que alguém possa indevidamente influenciar o resultado.
a) Avaliação de probabilidade e impacto de riscos: para cada risco identificado, deve-se avaliar e registrar a probabilidade de cada risco ocorrer e o efeito potencial (impacto) sobre um objetivo do projeto (como tempo, custo, escopo ou qualidade). Conforme explicado anteriormente, os efeitos podem ser tanto negativos (ameaças), quanto positivos (oportunidades). A avaliação dos riscos deve ser feita em entrevistas ou reuniões com os membros do projeto e/ou especialistas de fora do projeto (opinião especializada);
b) Matriz de probabilidade e impacto: especifica as combinações de probabilidade e impacto que levam à classificação dos riscos como de prioridade baixa, moderada ou alta;
c) Avaliação da qualidade dos dados sobre riscos: avalia o grau de utilidade dos dados sobre riscos para o GR. Analisa até que ponto o risco é entendido e também a exatidão, qualidade, confiabilidade e integridade dos dados sobre riscos;
d) Categorização de riscos: utilizando-se as categorias de riscos definidas no processo de planejamento do GR, podem-se classificar os riscos pela área do projeto afetada ou por outra categoria útil (fase do projeto, por exemplo). Os riscos também podem ser agrupados por causas-raiz, o que facilita o desenvolvimento de respostas a riscos;
e) Avaliação da urgência do risco: inclui o prazo da resposta a riscos, os sintomas e sinais de alerta e a classificação dos riscos. Riscos urgentes exigem respostas em curto prazo.
Finalmente, a saída deste processo é a atualização do registro de riscos, iniciado na identificação dos riscos, que inclui: (i) a classificação relativa ou a lista de prioridades dos riscos do projeto; (ii) riscos agrupados por categorias; (iii) lista de riscos que exigem resposta a curto prazo; (iv) lista de riscos para análise e resposta adicionais; (v) lista de observação de riscos de baixa prioridade; (vi) tendências dos resultados da análise qualitativa de riscos.
3.5 Análise Quantitativa de Riscos
A análise quantitativa de riscos é feita nos riscos que foram priorizados na Análise qualitativa de riscos, e tem o objetivo de analisar numericamente os impactos de cada risco e atribuir uma classificação numérica a eles. Através desta abordagem, é possível tomar decisões na presença da incerteza. São utilizadas técnicas tais como a simulação de Monte Carlo e a análise da árvore de decisão, com o intuito de (i) quantificar os possíveis resultados do projeto e suas probabilidades; (ii) avaliar a probabilidade de atingir objetivos específicos do projeto; (iii) identificar os riscos que exigem mais atenção quantificando sua
contribuição relativa para o risco total do projeto; (iv) identificar metas realistas e alcançáveis de custo, cronograma ou escopo, quando fornecidos os riscos do projeto; (v) determinar a melhor decisão de gerenciamento de projetos quando algumas condições ou resultados forem incertos.
Gerentes de risco experientes são capazes de realizar a análise quantitativa diretamente após a identificação dos riscos, mas o mais comum, que ela seja feita apenas após a análise qualitativa de riscos.
As principais entradas deste processo são: (i) os ativos de processos organizacionais (informações sobre projetos anteriores semelhantes e terminados, dados de riscos disponíveis); (ii) declaração do escopo do projeto; (iii) plano de gerenciamento de riscos; (iv) registro de riscos (lista de riscos identificados, classificação relativa ou lista de prioridades de riscos do projeto e riscos agrupados por categorias); (v) plano de gerenciamento do projeto (planos de gerenciamento de cronograma e custos do projeto).
Para se realizar a análise quantitativa de riscos são usadas as seguintes ferramentas e técnicas:
a) Técnicas de representação e coleta de dados – (i) entrevistas (usadas para quantificar a probabilidade e o impacto dos riscos nos objetivos do projeto); (ii) distribuições de probabilidades (representam a incerteza nos valores, como durações de atividades do cronograma e custos dos componentes do projeto); (iii) opinião especializada (especialistas nos assuntos internos ou externos à organização).
b) Análise quantitativa de riscos e técnicas de modelagem – (i) análise de sensibilidade (ajuda a determinar quais riscos apresentam maior impacto potencial no projeto); (ii) análise do valor monetário esperado (calcula o resultado médio quando o futuro inclui cenários que podem ou não acontecer); (iii) análise da árvore de decisão (incorpora o custo de cada escolha disponível, as probabilidades de cada cenário possível e o retorno de cada caminho lógico alternativo); (iv) modelagem e simulação (normalmente utiliza a técnica de Monte Carlo).
Assim como na análise qualitativa de riscos, a saída do processo de análise quantitativa de riscos também são as atualizações do registro de riscos, mas os componentes principais são: (i) a análise probabilística do projeto, (ii) a probabilidade de realização dos objetivos de custo e tempo, (iii) a lista priorizada de riscos quantificados e (iv) as tendências dos resultados da análise quantitativa de riscos.
3.6 Planejamento de Respostas a Riscos
Planejar as respostas a riscos significa desenvolver opções, determinar ações para aumentar as oportunidades e reduzir as ameaças aos objetivos do projeto. Através deste planejamento, garante-se que os riscos identificados serão trabalhados corretamente, inserindo-se recursos e atividades no orçamento, cronograma e plano de gerenciamento do projeto, de acordo com a necessidade e prioridade dos riscos.
Ao se planejar as respostas a riscos, devem-se observar seis atributos fundamentais: (i) adequação à importância do risco; (ii) economia ao enfrentar o desafio; (iii) rapidez; (iv) realidade dentro do contexto do projeto; (v) acordo de todas as partes envolvidas; (vi) propriedade de uma pessoa específica.
Os dados de entrada do processo de planejamento de respostas aos riscos são o plano de gerenciamento de riscos (funções e responsabilidades, definições da análise de risco, limites de risco para riscos baixos, moderados e altos, tempo e orçamento, sendo necessários para realizar o Gerenciamento de Riscos do projeto) e o registro de riscos, iniciado no processo de identificação de riscos e atualizado nos processos de análises qualitativas e quantitativas.
Com o auxílio das ferramentas de análise de risco, é possível, então, escolher as respostas mais adequadas para cada risco identificado. A seguir, deve-se identificar a melhor estratégia de resposta ao risco, de acordo com a classificação do risco:
a) Estratégias para riscos negativos ou ameaças: prevenção, transferência, mitigação;
b) Estratégias para riscos positivos ou oportunidades: exploração, compartilhamento, melhoria;
c) Estratégia para ameaças e oportunidades: aceitação;
d) Estratégia para respostas contingenciadas: elaboração de respostas que serão usadas apenas se determinados eventos ocorrerem.
As saídas deste processo são (i) as atualizações do registro de riscos, (ii) o plano de gerenciamento do projeto e (iii) acordos contratuais relacionados a riscos.
3.7 Monitoramento e Controle de Riscos
É no processo de monitoramento e controle de riscos que é feita a identificação de novos riscos que possam vir a surgir durante o ciclo de vida do projeto, de forma que eles possam ser analisados e planejados. O objetivo é manter sob controle os riscos
identificados para o projeto, monitorar os riscos residuais e identificar novos riscos, garantindo que o plano de riscos seja executado e que sua eficácia seja avaliada.
Quando este processo é feito de forma correta e robusta, ele propicia informações que auxiliarão na tomada efetiva de decisões antes que o risco ocorra. Por isto, é importante que seja feita comunicação periódica aos stakeholders interessados, para que a avaliação da aceitação do nível de riscos do projeto possa ser efetuada.
O objetivo do monitoramento e controle dos riscos é determinar se:
a) As respostas aos riscos foram implementadas conforme planejado;
b) As ações de respostas são efetivas como o estimado, ou se novas respostas deverão ser desenvolvidas;
c) As premissas do projeto continuam válidas;
d) As reservas para contingências dos custos ou do cronograma devem ser modificadas de acordo com os riscos do projeto.
Ao se efetuar o processo de controle e monitoramento dos riscos, pode ser necessário executar um plano de contingência, composto por ações corretivas, ou pode-se observar a necessidade de replanejar o projeto.
As principais entradas deste processo são: (i) plano de gerenciamento de riscos, principalmente a designação dos responsáveis dos riscos, de tempo e outros recursos; (ii) registro de riscos; (iii) solicitações de mudanças aprovadas, uma vez que mudanças podem gerar novos riscos ou alterações nos riscos já identificados; (iv) informações sobre o desempenho do trabalho, tais como a situação das entregas do projeto, ações corretivas e relatórios de desempenho.
Existem diversas técnicas e ferramentas que podem auxiliar no processo de monitoramento e controle de riscos. São elas:
a) Reavaliação de riscos: reuniões em que novos riscos são identificados e os riscos que já se encontram na lista de riscos são reavaliados.
b) Auditorias de riscos: exame e documentação da eficácia das respostas a riscos no tratamento dos riscos e identificados e de suas causas-raiz, e também a eficácia do processo de gerenciamento de riscos;
c) Análise das tendências e da variação: possuem o objetivo de prever possíveis desvios do projeto no término em relação ao custo e cronogramas alvo, através da utilização de análise de valor agregado e outros métodos de análise de tendências e da variação do projeto;
d) Medição do desempenho técnico: auxilia a prever o grau de sucesso da realização do escopo do projeto, através de comparações entre as realizações técnicas e o planejamento do projeto.
e) Análise de reservas: calcula a diferença entre as quantidades restantes de riscos e de reservas de contingências, de forma a analisar se a reserva restante é adequada;
f) Reuniões de andamento: realização de reuniões periódicas para verificar o andamento do gerenciamento de riscos ou inclusão deste item na pauta de reuniões periódicas do projeto.
Como saídas do processo de monitoramento e controle, tem-se: (i) atualizações do registro de riscos, (ii) dos ativos de processos organizacionais (modelos de documentação, lições aprendidas, dados sobre durações e custos reais) e (iii) do plano de gerenciamento do projeto (no caso de as mudanças aprovadas afetarem os processos de GR); (iv) mudanças solicitadas, uma vez que a implementação de planos de contingência ou de soluções alternativas podem demandar mudanças no plano de GP para responder a riscos; (v) ações corretivas recomendadas, que incluem os planos de contingência e os planos de soluções alternativas; e finalmente (vi) ações preventivas recomendadas, usadas para assegurar a conformidade do projeto com o plano de GP.
4 ELETRÔNICA EMBARCADA
A eletrônica vem assumindo crescente importância no mundo atual, estando presente na informática, nas telecomunicações, nos controles de processos industriais, na automação dos serviços bancários e comerciais e nos bens de consumo. Quanto a esses últimos, ela aparece não apenas nos tradicionais segmentos de áudio e vídeo, mas de forma disseminada entre os eletrodomésticos e cada vez mais inteligente nos automóveis.
A aplicação de todo ou qualquer sistema eletro-eletrônico montado em automóvel, navio ou avião é chamada de Eletrônica Embarcada. Há muitos anos, a indústria automotiva tem feito uso de sistemas eletroeletrônicos no controle de várias funções existentes em automóveis de passeio e comerciais. Observa-se nos veículos atualmente comercializados, que boa parte destes sistemas de controle foi desenvolvida de forma independente, no sentido que cada um é responsável por um determinado tipo de função no veículo. Em contrapartida, o real domínio sobre os diversos dados eletrônicos disponíveis em um automóvel é mais facilmente conseguido através da utilização de sistemas eletroeletrônicos interligados, cada qual responsável por uma parte do veículo, mas compartilhando informações entre si.
Sistemas desenvolvidos dentro deste contexto têm sido disponibilizados pelos mais variados fornecedores de componentes automotivos e empresas montadoras de veículos, dando a impressão ao motorista e aos passageiros de que o controle do automóvel é totalmente integrado, muitas vezes deixando a sensação de existência de uma única unidade de controle inteligente – uma espécie de cérebro.
A Figura 1 mostra a relação entre algumas informações disponíveis em um automóvel e algumas funções afetadas por elas. A figura demonstra, por exemplo, que enquanto o sinal de chave de ignição é importante no funcionamento dos cinco sistemas apresentados, o sinal de velocidade do motor importa apenas ao painel de instrumentos.
Figura 1. Relação entre algumas informações disponíveis em um automóvel e algumas funções afetadas por elas. Fonte: Arquiteturas Eletroeletrônicas: Conceituação, Alexandre de A. Guimarães2 4.1 Arquiteturas Eletroeletrônicas
As formas como os diversos sistemas de controle são implementados e interconectados em uma aplicação embarcada, são chamadas de Arquitetura Eletroeletrônicas, ou simplesmente Arquiteturas Elétricas.
No setor automotivo, dentre os diversos conceitos de arquitetura eletroeletrônica atualmente utilizada, podem-se destacar dois: Arquitetura centralizada e Arquitetura distribuída.
4.1.1 Arquitetura Centralizada
Neste tipo de arquitetura eletroeletrônica, existe uma única Unidade Eletrônica de Controle (ECU) responsável por receber todos os sinais de entrada (como os sensores e chaves de comando), processá-los e comandar as respectivas saídas de controle do sistema (como as válvulas e relés). O diagrama esquemático apresentado na Figura 2 representa este conceito de arquitetura.
Figura 2. Conceito de arquitetura eletroeletrônica centralizada.
Fonte: Arquiteturas Eletroeletrônicas: Conceituação, Alexandre de A. Guimarães3
Dentro da chamada ECU Central, são encontrados hardware e software que permitem a leitura das entradas, seu processamento e a atuação das saídas.
As principais vantagens desta arquitetura são:
a) Simplicidade de hardware utilizado na implementação do sistema, sendo constituído basicamente pelos sensores e atuadores, uma ECU para o devido controle do sistema e o cabeamento que os conecta;
b) Todos os dados de entrada estarão disponíveis à ECU durante toda a operação do sistema, não sendo crítica a lógica de varredura e coleta de informações de cada um dos sensores existentes.
Como desvantagens, podem-se destacar:
a) Grande quantidade de cabeamento requerido para conectar os sensores e atuadores à ECU, especialmente em grandes aplicações, o que dificulta a manufatura do veículo e a sua eventual manutenção;
b) Limitação das possibilidades de expansão do sistema, uma vez que qualquer alteração na ECU significará a modificação de seu hardware e/ou software e, eventualmente, na condição de trabalho das funções originais do sistema.
4.1.2 Arquitetura distribuída
Neste tipo de arquitetura, existe a possibilidade de se utilizar, em um mesmo sistema de controle, várias ECU’s interligadas, dividindo entre elas a execução das diversas funções existentes no veículo. O diagrama esquemático que representa este conceito de arquitetura é apresentado na Figura 3.
3
Figura 3. Conceito de arquitetura eletroeletrônica distribuída.
Fonte: Arquiteturas Eletroeletrônicas: Conceituação, Alexandre de A. Guimarães4
As ECU’s 1, 2 e 3 são responsáveis pela leitura direta das entradas do sistema, enquanto que as ECU’s 4 e 5 são responsáveis pelo comando das saídas. Além disso, no diagrama apresentado, qualquer uma das ECU’s, dependendo das funções existentes neste sistema de controle, poderá participar do processamento dos dados e da atuação das saídas.
As principais vantagens desta arquitetura são:
a) Quantidade reduzida de cabeamento do sistema, uma vez que, tendo várias ECU’s disponíveis, poderemos instalá-las bem próximas aos sensores e atuadores, reduzindo o cabeamento mais pesado da implementação, formado basicamente por pares e pares de fios utilizados na conexão das entradas e saídas nas ECU’s;
b) Menor tempo de manufatura do veículo (exatamente pela menor quantidade de cabeamento necessário);
c) Maior robustez do sistema de controle, uma vez que são reduzidas as possibilidades de quebra de um dos circuitos ou o aparecimento de mau contato em determinado conector (novamente pela menor quantidade de cabeamento necessário);
d) Permite a ampliação do sistema com significativa facilidade, garantindo que alterações em uma determinada função de veículo impactem uma ou em parte das ECU’s;
e) Facilita a criação do software de aplicação de cada ECU, uma vez que possibilita a sua modularização e distribuição de responsabilidades entre elas;
f) Possibilita a modularização do projeto do sistema e da execução dos testes de validação, aumentando a confiabilidade da implementação e reduzindo os prazos envolvidos no desenvolvimento.
Como desvantagens, podem-se destacar:
a) Obriga a utilização de um meio de comunicação entre as ECU’s, meio este comumente chamado de Protocolo de Comunicação;
b) Implica na existência de um software de controle para a rede de comunicação que interliga as ECU’s, cuja dificuldade de desenvolvimento depende diretamente da escolha do protocolo de comunicação;
c) Difícil determinação da taxa de transmissão ideal para uma dada aplicação, o que impacta diretamente dos tempos internos do software de controle e na escolha dos componentes eletrônicos a serem utilizados no projeto das ECU’s.
Explicadas as vantagens e desvantagens fundamentais dos dois conceitos de arquitetura eletroeletrônica normalmente utilizada, deve-se acrescentar que a decisão de escolha de uma delas para uma dada aplicação móvel depende da ponderação de diversos fatores, tais como:
a) A complexidade do sistema a ser controlado (quantidade de variáveis de entrada e saída e o tamanho físico do sistema);
b) A disponibilidade de componentes eletrônicos requeridos à montagem das ECU’s e à medição e atuação no sistema;
c) A robustez, mecânica (como às vibrações) e elétrica (como as interferências eletromagnéticas), requeridas pelo sistema a ser controlado;
d) O tempo necessário à implantação da arquitetura (projeto, construção de protótipos e validação);
4.2 Exemplo de Aplicações com Eletrônica Embarcada 4.2.1 Trem de força (Powertrain)
a) Módulo de controle eletrônico do motor (injeção eletrônica);
b) Módulo de controle eletrônico da caixa de câmbio (câmbio automático); c) Direção elétrica.
4.2.2 Segurança (Safety)
Visa o bem-estar das pessoas em geral.
Pode ser passivo ou ativo. No caso dos sistemas passivos, as funções atuam quando um acidente é inevitável e o sistema atua tentando minimizar ao máximo os efeitos prejudiciais. No caso dos sistemas ativos, a intenção é evitar que um acidente ocorra.
Exemplos de sistemas passivos: a) Airbag;
d) Detecção de ocupante;
c) TPMS (sistema de monitoramento de pressão do pneu); d) Verificação de proximidade (detector de obstáculos). Exemplos de sistemas ativos:
a) ABS (evita o travamento das rodas em freadas);
b) EBA (parecido ao ABS, mas percebe a velocidade com que o pedal de freio é pressionado e antecipa a frenagem aplicando pressão extra no fluido);
c) EBD (derivado do ABS com o diferencial que permite que ocorra uma distribuição de força de frenagem entre as rodas, da melhor forma para manter a estabilidade e controle do veículo);
d) EHB (freio eletro-hidráulico, não existe contato mecânico entre o pedal e os freios, e o freio de cada roda pode ser acionado independentemente, mesmo sem o motorista pisar no pedal);
e) BEM (freio eletromecânico, não utiliza fluido);
f) TCS e ASR (sistema de controle de tração e regulação da aceleração);
g) ESP (programa de estabilidade eletrônica, evita perda de aderência dos pneus e evita saídas laterais em curvas).
4.2.3 Conforto e Conveniência
a) Módulos de iluminação;
b) Módulos de porta (inclui aplicações como levantador de vidro, ajuste dos espelhos retrovisores por motores elétricos, motor para fechar os espelhos enquanto o veículo estiver estacionado, trava de porta elétrica, luz indicadora de conversão, luz de conforto);
c) Ar condicionado.
4.2.4 Infotainment
A palavra infotainment vem da união de information com entertainement, ou informação com entretenimento.
Exemplos de infotainment:
a) Painel de instrumentos (onde estão localizados o velocímetro, odômetro, luzes do painel, entre outros);
b) Sistema de áudio (rádio, tocador de música/vídeo CD, DVD, USB, IPod); c) Telemática (sistema que mantém um canal de comunicação entre uma base e o veículo, por exemplo, para fazer diagnose de falhas à distância);
5 ESTUDO DE CASO 5.1 Descrição da Empresa
A Empresa X é uma empresa européia, sendo uma das maiores fabricantes de automóveis e comerciais leves do mundo, e está instalada no Brasil há pouco menos de uma década.
Seus veículos caracterizam-se pela inovação, tanto em questões de design quanto em tecnologia embarcada. Os carros produzidos no Brasil, mesmo os modelos de baixa gama (configuração mais simples), além da injeção eletrônica, possuem diversos itens de segurança e conforto, tais como freios ABS, piloto automático (regulador de velocidade), rádio navegador, ar condicionado digital, airbag, entre outros; todos controlados eletronicamente através de módulos interligados em rede.
Como ocorre nas indústrias automotivas, ao se instalar no Brasil, a Empresa X iniciou suas operações produzindo um veículo já existente na Europa, focando nas atividades de produção e suporte à produção.
Em poucos anos, como fruto da boa aceitação de seus produtos no mercado brasileiro, foi aprovada pela Diretoria Mundial da Empresa a criação de um Centro de Desenvolvimento de Novos Veículos (CDNV) no Mercosul, envolvendo os esforços de engenharia do Brasil e Argentina. A proposta é de possuir pessoal qualificado para coordenar e executar projetos de pequeno, médio e grande porte, fazendo desde pequenas modificações no veículo (as chamadas evoluções da Vida Série) até o projeto de um carro completamente novo.
Os projetos desenvolvidos no CDNV envolvem a equipe de Gerenciamento do Projeto (inclui os responsáveis pelo cronograma, custos, logística, prestação, concepção, industrialização e o chefe do projeto) e também as equipes de engenharia de produto e processo, industrialização e logística, todos organizados em uma estrutura matricial, uma vez que os colaboradores das diversas equipes continuam subordinados hierarquicamente aos seus respectivos chefes de setor, mas respondem funcionalmente aos responsáveis da equipe de Gerenciamento do Projeto e, em última instância, ao chefe do projeto.
5.2 Descrição do Projeto: Nova Arquitetura Eletroeletrônica
A diretoria da Empresa X, ao escolher o novo projeto de veículo a ser desenvolvido no CDNV, visualizou a necessidade de projetar, para este novo carro, uma nova arquitetura eletroeletrônica, por dois motivos principais.
O primeiro deles era que a arquitetura utilizada até então em seus veículos produzidos no Brasil ficaria ultrapassada em poucos anos, uma vez que o protocolo de comunicação entre as peças ligadas em rede multiplexada estava sendo abandonado pelas outras montadoras e também pela matriz na Europa. Desta maneira, já existia a previsão de falta de componentes nos fornecedores de peças desenvolvidas para a antiga arquitetura, o que comprometeria a produção da Empresa X, caso não fosse feito um projeto para desenvolver uma nova arquitetura eletroeletrônica. O segundo motivo era que existia a possibilidade de redução de custos com o desenvolvimento da nova arquitetura.
Diante da necessidade de aplicar no novo veículo uma nova arquitetura eletroeletrônica, estudou-se a possibilidade de se usar uma arquitetura já existente na Europa, fazendo apenas uma recondução das peças já existentes. Entretanto, após análise de viabilidade desta proposta, os especialistas e engenheiros da empresa vislumbraram a oportunidade de desenvolver peças mais baratas integradas localmente, isto é, produzidas por fornecedores localizados no Brasil ou outros países da América Latina, com previsão de ganhos logísticos durante a vida série do veículo (menor custo de transporte).
Além disto, o fato de se desenvolver uma peça específica para o mercado brasileiro, incluindo apenas as funcionalidades necessárias para este público consumidor, também apresentou um potencial de redução de custos, uma vez que veículos europeus são normalmente mais complexos eletronicamente, tanto por questões regulamentares (legislação), quanto por exigências do mercado consumidor.
Utilizar peças importadas só seria, portanto, uma boa opção caso o volume de produção previsto fosse tão baixo a ponto de não justificar o desenvolvimento de uma nova peça específica para este projeto de veículo. Como não era este o caso, já que os volumes de produção anual do carro eram altos o suficiente, optou-se, enfim, por desenvolver uma nova arquitetura eletroeletrônica para o novo veículo que pudesse ser aplicada no futuro nos próximos carros que seriam projetados pela Empresa X.
Ao se decidir por realizar o desenvolvimento da nova arquitetura eletroeletrônica para o novo veículo da empresa, o projeto foi denominado de Projeto NAEE (Projeto da Nova Arquitetura Eletroeletrônica), e foi designada uma equipe de projeto na Empresa X constituída por:
a) Chefe do Projeto: o responsável pelo projeto toma as decisões baseado no
orçamento e cronograma do projeto, embasado pelos conceitos técnicos. O chefe do projeto é um engenheiro experiente que normalmente já exerceu mais de uma das demais funções em um projeto. O Chefe do Projeto possui uma equipe subordinada responsável pela administração do cronograma e dos custos do projeto.
b) Arquiteto Eletroeletrônico: responsável por definir tecnicamente como será
a arquitetura, quais seus componentes (peças) e como será a comunicação entre eles. O arquiteto deve possuir uma visão global do veículo e conhecer especificamente a parte elétrica e eletrônica do carro. É ele quem escreve as especificações técnicas gerais que guiarão o trabalho dos engenheiros de produto e validação.
c) Engenheiros de Produto: cada engenheiro de produto é responsável pela
concepção de uma ou mais peças, de acordo com a sua complexidade. Como trabalham em uma estrutura matricial na empresa, eles podem desenvolver a mesma peça (por exemplo, o rádio ou o controlador do motor) para diferentes projetos, o que significa que não possuem necessariamente dedicação exclusiva a um determinado projeto. O trabalho do engenheiro de produto consiste em escrever as especificações técnicas específicas para a sua peça e para o projeto em questão, participar da escolha do fornecedor que desenvolverá e produzirá as peças, e acompanhar o trabalho do fornecedor, garantindo que as especificações técnicas serão bem compreendidas e que os prazos do projeto serão cumpridos (datas de entrega de protótipos e correção de defeitos, principalmente).
d) Engenheiros de Validação: são responsáveis por realizar a validação das
peças isoladamente (validação unitária) e integradas com as demais peças da arquitetura e do veículo (validação integração veículo). Como se trata de peças eletroeletrônicas, eles realizam ensaios de verificação do hardware (testes elétricos, climáticos, mecânicos) e do software (testes em camadas baixas, testes funcionais de software, validação do diagnóstico e do jornal de defeitos), de forma a garantir que todas as exigências técnicas descritas nas especificações técnicas foram corretamente implementadas nas peças pelos fornecedores e que as peças funcionam e interagem adequadamente quando montadas juntas, da maneira como serão montadas no veículo. Os responsáveis pela validação devem planejar os recursos (pessoas e equipamentos) e meios (peças e veículos) necessários para a realização dos ensaios. Além disto, é ele quem faz o cronograma de testes e coordena o time de validação. Também deve dar feedback à equipe do projeto, fornecendo informações sobre o andamento das validações, seus resultados e dificuldades.
e) Responsável de Logística: realiza o pedido de peças protótipos aos
fornecedores e garante que elas serão entregues no local apropriado (pode ser na própria empresa montadora, ou em outros fornecedores ou laboratórios de ensaios). Também é responsável pelo armazenamento destas peças durante o ciclo de vida do projeto, disponibilizando-as aos times pertinentes em tempo hábil. Além do trabalho relacionado às peças protótipos, o responsável pela logística também se ocupa do transporte de veículos protótipos aos diversos locais de ensaios, preocupando-se com as regras de confidencialidade estabelecidas para o projeto.
