APLICAÇÃO DO QFD NO DESIGN DE TECNOLOGIA ASSISTIVA PARA
INOVAÇÃO NO CONTEXTO EDUCACIONAL
Georgia Scarabelot Bergamin Universidade do Estado de
Santa Catarina - UDESC Florianópolis, SC, Brasil georgiabergamin@hotmail.com
Marcelo Gitirana Gomes Ferreira
Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC
Florianópolis, SC, Brasil marcelo.gitirana@gmail.com
Guilherme Silva Fonseca Universidade do Estado de Santa
Catarina - UDESC Florianópolis, SC, Brasil gfonseca011@hotmail.com
Elton Moura Nickel Universidade do Estado de Santa
Catarina - UDESC Florianópolis, SC, Brasil
elton.nickel@udesc.br Célio Teodorico dos Santos Universidade do Estado de Santa
Catarina - UDESC Florianópolis, SC, Brasil celio.teodorico@gmail.com
RESUMO
Este artigo trata sobre a utilização do QFD
(Quality Function Deployment) no projeto de
pesquisa Design de Tecnologia Assistiva para
Mobilidade e Adequação Postural nas Atividades de Educandos com Paralisia Cerebral na Rede Regular de Ensino em Florianópolis/SC, realizado
na Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC). Tendo como objetivo explicitar a construção da Matriz da Casa da Qualidade do QFD, ferramenta amplamente difundida na literatura clássica de Design, esse documento apresenta resultados satisfatórios de evolução do grau de importância dos requisitos do produto, os quais estão elencados neste artigo. O estudo do QFD e a análise dos resultados auxiliarão a equipe de projeto na fase conceitual do mesmo, onde serão desenhadas soluções inovadoras para os requisitos de acordo com sua importância em prol do atendimento ao usuário.
Palavras-chave: QFD, Tecnologia Assistiva, Paralisia Cerebral.
ABSTRACT
This paper discusses the use of QFD (Quality Function Deployment) in the research project Assistive Technology Design for Mobility and Posture Adaptation in Student activities with Cerebral Palsy in Regular Education Network in Florianopolis/SC, held at State University of Santa Catarina (UDESC). Aiming to explain the construction of QFD’s House of Quality Matrix, widespread tool in classic literature design, this document provides satisfactory results of evolution of the degree of importance of product requirements, which are listed in this paper. The study of QFD and analyzing the results will help the project team in the conceptual phase of the same, where innovative solutions to the requirements according to their importance in favor of the service to users will be drawn.
Keywords: QFD, Assistive Technology, Cerebral
Palsy.
INTRODUÇÃO
Este artigo provém de uma etapa de um projeto de pesquisa realizado na Universidade do
Estado de Santa Catarina. O mesmo tem como finalidade o desenvolvimento de Tecnologia Assistiva (TA) para crianças e pré-adolescentes com paralisia cerebral, com o intuito de tornar o recinto escolar mais adequado às suas limitações, além de visar a independência e maior autonomia da criança, gerando um ambiente mais agradável, contribuindo assim com o aprendizado destes.
A pesquisa conta com o apoio da Fundação Catarinense de Educação Especial (FCEE). Localizada em Florianópolis/SC, a organização trabalha com crianças e jovens portadores de necessidades especiais, entre elas a paralisia cerebral. A FCEE auxilia com o conhecimento sobre a paralisia e a experiência de seus profissionais qualificados nas discussões sobre as melhorias propostas pela pesquisa.
O projeto teve seu princípio durante o segundo semestre de 2013 com a pesquisa informacional sobre o tema. O conteúdo citado foi publicado em artigo e pode ser acessado em BUCH, et. al. (2014).
Todavia, o presente artigo é uma continuação das pesquisas e visa demonstrar a aplicação da ferramenta QFD, na parte conhecida como Matriz da Casa da Qualidade, em projeto de produto, de maneira didática para que o leitor compreenda as evoluções do projeto de acordo com a realização das matrizes. Este artigo também pretende mostrar resultados e benefícios da aplicação dessa ferramenta no processo de desenvolvimento de produto.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Existem várias ferramentas para auxiliar a equipe de projeto na geração das especificações-meta. Uma das mais conhecidas é o QFD (Quality
Function Deployment), mais especificamente a
primeira matriz conhecida como Matriz da 1 Casa da Qualidade, desenvolvido no Japão nos anos 1970 e bastante difundido em todo o mundo no início dos anos 1990.
FIGURA 1 – MATRIZ DA CASA DA QUALIDADE PROPOSTA PELA ASI (ADAPTADO DE ROZENFELD et. al., 2006, p. 227).
Segundo Pahl e Beitz (1996), o QFD é útil para um planejamento do produto e do processo, sistematicamente voltado ao cliente. Os requisitos do cliente são precisamente convertidos em características do produto e essas novamente em sequenciamentos de fabricação e exigências da produção. A ferramenta tem como objetivo principal permitir que a equipe de desenvolvimento do produto incorpore as reais necessidades do cliente em seus projetos. A literatura afirma que é possível o uso da ferramenta específica da Casa da Qualidade sem a necessidade de usar, totalmente, a filosofia contida no QFD, em função de o método ser altamente flexível (FONSECA, 2000, p. 22). Além disso, são várias as versões existentes do QFD. Entre as mais conhecidas estão aquelas propostas por Akao (1990), King (1989) e ASI (1993), cuja estrutura pode ser observada na Figura 1.
Nota-se que a ferramenta sistematiza as atividades da fase de projeto apresentada até aqui, partindo dos requisitos dos clientes (campo 1), convertendo-os em requisitos do produto (campo 4), a fim de obter a quantificação dos requisitos do produto (campo 6). O campo 2 ainda estabelece o grau de importância de cada um dos requisitos dos clientes. No telhado da Casa da Qualidade (campo 7) são identificadas as relações recíprocas ou os conflitos dos requisitos entre si. O campo 5 demonstra as relações entre as vontades do cliente e os requisitos. Além disso, podem ser incluídos fatores ponderais para as vontades dos clientes, avaliação da competitividade dos clientes, avaliação dos produtos concorrentes, bem como avaliação ponderada dos requisitos (PAHL e BEITZ, 1996). Cada parte da tabela fornece-nos relações entre os aspectos requeridos ao produto e suas diversas interações.
Em síntese, os benefícios proporcionados pela utilização da ferramenta QFD durante o projeto informacional de um produto são:
• O foco no consumidor e na concorrência, tendo como concorrência produtos já existentes que visam o mesmo público e possuem objetivos similares, para que o projeto o qual se propõe desenvolver tenha potencial para ser inovador;
• O registro de informações, uma vez que a ferramenta exige uma grande quantidade de informação do projeto;
• Seu formato dinâmico instiga a observação de novas relações entre fatores dos produtos, o que faz com que a equipe de projeto tenha foco no que realmente é relevante ao projeto;
• Proporciona interpretações convergentes das especificações, tendo tendência a transformar fatores subjetivos do produto em fatores concretos e objetivos;
• Permite visão de hierarquia entre as necessidades do cliente que resultarão em requisitos do produto.
Outras informações técnicas importantes para o estabelecimento das especificações do projeto da TA em desenvolvimento estão relacionadas com a antropometria do usuário. Contudo, dados sobre a antropometria de usuários de cadeiras de rodas ainda não foram obtidas em larga escala. Panero e Zelnik (2013, p. 50) salientam que este estudo encontra inúmeras dificuldades, tendo em vista variáveis como:
• Os tipos de deficiências;
• Os membros ou segmentos afetados; • A extensão da paralisia;
• O grau de disfunção muscular;
• O efeito cumulativo na mobilidade global do membro devido ao uso constante da cadeira.
Além disso, segundo os mesmos autores, para a determinação do alcance, espaço livre e outras dimensões, é importante que o indivíduo e sua cadeira sejam vistos de forma integrada, o que requer certo conhecimento da anatomia do próprio sistema de assento por parte da equipe de projeto. A Figura 2 apresenta um estudo básico das principais dimensões a serem consideradas.
FIGURA 2 – ANTROPOMETRIA DE USUÁRIOS EM CADEIRA DE RODAS (FONTE: ADAPTADO DE
PANERO e ZELNIK, 2013, p. 52 e 53).
A Figura 2 apresenta genericamente algumas das principais dimensões que devem ser levadas em conta durante o uso de um equipamento como uma cadeira de rodas, ao contemplar o educando como prospectivo usuário.
MÉTODO
Este tópico apresenta o roteiro de aplicação da primeira matriz do QFD, conforme foi sendo construída, para sistematizar a busca pelos principais resultados da fase de Projeto Informacional. No Apêndice A pode ser observada a respectiva Matriz da Casa da Qualidade completamente preenchida.
Com a formalização da parceria entre o grupo de pesquisa com a Fundação Catarinense de Educação Especial (FCEE) abriu-se a porta para o diálogo entre os envolvidos com o projeto e profissionais especializados para o trabalho com portadores de paralisia cerebral. A partir deste diálogo foi aplicado questionário com o intuito de entender quais seriam as necessidades do cliente em relação ao produto proposto pelo projeto.
O questionário apresentava requisitos que a equipe de projeto desenvolveu a partir de coleta de informações sobre portadores de paralisia cerebral e produtos relacionados ao público alvo. Os entrevistados deveriam quantificar cada requisito de acordo com a escala estabelecida nas orientações do documento. A síntese dos questionários pode ser observada na Figura 3.
FIGURA 3 – SÍNTESE DOS QUESTIONÁRIOS APLICADOS AOS CLIENTES EXTERNOS (FONTE: O AUTOR).
É possível observar quais requisitos, segundo os funcionários da FCEE, são os mais relevantes para o desenvolvimento do projeto. Sendo assim, os itens "Ser visualmente atrativo", "Permitir boa
postura", "Ser seguro" e "Ser confortável e aconchegante", receberam maior nível de
importância.
Apesar do grande contato que os educadores têm com os alunos com paralisia cerebral, não é possível classificar os requisitos apenas em
relação a eles. Além de analisar a importância de cada item para cada público, direto ou indireto, deve-se dar importância também ao índice de melhoria do produto em relação aos seus concorrentes, no caso desse estudo, cadeiras de roda (concorrente A) e parapódiuns (concorrente B). Foi analisado quanto cada ítem representava argumento de venda, uma vez que trata-se de um produto a ser produzido industrialmente (Ver Figura 4).
FIGURA 4 – CONSTRUÇÃO DA PRIMEIRA TABELA DA MATRIZ DA CASA DA QUALIDADE (FONTE: O AUTOR).
Considerando todas as informações, foi detectado como tendo maior relevância para o projeto os requisitos dos clientes “Possuir sistema
de mudança postural simples”, “Permitir/Auxiliar movimentos” e “Ser confortável e aconchegante”.
Após essas observações, foram analisados os requisitos técnicos de produção, obtidos junto aos clientes internos, também em escala de importância, conforme apresentado na tabela representada na Figura 5.
FIGURA 5 – SÍNTESE DOS QUESTIONÁRIOS APLICADOS AOS CLIENTES INTERNOS (FONTE: O AUTOR).
Observa-se na Figura 5 a prioridade de desenvolver um produto acessível, de fácil produção, que resolva os problemas os quais se propõe de forma simples.
Até então, a partir da coleta e análise de tais informações, são gerados os requisitos do produto, para posteriormente possibilitar o início da geração de alternativas para solução do projeto. Estes foram classificados com o seguinte grau de relação entre si:
• 0 - Relação inexistente. • 1 - Relação fraca. • 3 - Relação moderada. • 9 - Relação forte.
Na Matriz da Casa da Qualidade, o próximo passo, o de definir a relação entre os requisitos dos clientes, já detalhados, com os requisitos do projeto, ou do produto, pode ser observado na Figura 6.
A análise deste recorte do QFD possibilita a observação das relações entre os requisitos, buscando a fidelidade dos mesmos com os objetivos do projeto, além de mostrar uma escala de importância, onde requisitos do produto que possuem relações mais fortes com o maior numero de requistos do cliente são os mais importantes, visto que suprem diversas necessidades de forma simples.
FIGURA 6 – RELAÇÃO ENTRE REQUISITOS DOS CLIENTES E REQUISITOS DO PROJETO (FONTE: O AUTOR).
Assim como a observação da relação entre os requistos do produto com os requisitos do cliente, é necessário investigar as relações dos requisitos
do produto entre si, estabelecendo o grau de recíprocidade ou conflito entre os mesmos (Ver Figura 7).
FIGURA 7 – RELAÇÕES ENTRE OS REQUISITOS DO PRODUTO (FONTE: O AUTOR).
A Figura 7 demonstra através de sinais, como os requisitos de produto se relacionam, sendo:
- Relação positiva - Positiva forte - Negativa
- Negativa forte
Não possui ícone - Não se relacionam.
Ao estudar a Figura 7 é possível reparar se existe conflito entre os requisitos do produto. Possuir requisitos divergentes é algo comum no ato de projetar dependendo da complexidade do
projeto, no caso deste estudo, os requisitos
"Possuir tamanho reduzido"; "Possuir fixação para a coluna". Quanto maior a área de fixação
da coluna, maior será o tamanho do produto, tornando-os conflitantes.
Ao finalizar a construição da Matriz da Casa da Qualidade, deve-se medir o grau de importâncida dos requisitos do produto, pois tendo um valor numérico para cada requisito, juntamente com a avaliação de relações apresentadas pela Figura 6, é possível projetar a qualidade do produto proposto.
Portanto, o principal resultado da aplicação do QFD neste trabalho pode ser visto na Figura 8.
FIGURA 8 – GRAU DE IMPORTÂNCIA E QUALIDADE PROJETADA (FONTE: O AUTOR).
!
A Figura 8 proporciona uma mensuração dosrequisitos. São essas as definições mais paupáveis obtidas na fasese informacional do projeto. Ao analisar as especificações em relação às dos concorrentes A e B (cadeira de rodas e parapódium, respectivamente), obtém-se um parâmetro em relação aos ítens existentes no mercado. Através destas informações a equipe de projeto planeja o grau de melhoria do produto, garantindo um processo de geração de alternativas mais coerente e fiel às necessidades do cliente.
RESULTADOS
Através da aplicação da Matriz da Casa da Qualidade, chega-se nos pontos mais importantes da fase informacional do projeto de pesquisa. A partir da aplicação do questionário
"Ser seguro"; "Ser visualmente atrativo à criança".
A partir da tabela de comparação com o concorrente A (cadeira de rodas) e concorrente B (parapódium), ao desenvolver o plano de qualidade, foi possível observar que os itens que representam maior mudança em relação aos concorrentes são: "Possuir sistema de mudança postural simples"; "Ser dobrável"; "Ser confortável e aconchegante"; "Permitir/Auxiliar movimentos".
Foi possível também analisar quais requisitos serviam como bom argumento de venda: "Ser visualmente atrativo à criança"; "Permitir boa postura"; "Ser adaptado aos movimentos de pessoas com PC"; "Ser adaptável a diferentes ambientes"; "Permitir/Auxiliar movimentos"; "Ser resistente
maior peso relativo. Em outras palavras, o requisito mais importante para o projeto foi: "Ser ajustável a diferentes expressões de Paralisia Cerebral".
A tabela representada na Figura 5 sintetizou em relação ao grau de importância os requisitos técnicos oriundos dos clientes internos. O maior grau de importância foi: "Ter baixo custo de produção".
A matriz de correlação entre os requisitos dos clientes e os requisitos do produto, conforme mostrada na Figura 6, foi fundamental para estabelecer o grau de importância que cada requisito do produto possui para o projeto da tecnologia assistiva em questão.
Ao observar o telhado da Casa da Qualidade, representado na Figura 7, destaca-se que os requisitos do produto "Ter tamanho reduzido" e "Possuir mecanismo de fixação da coluna" são discrepantes, assim como a relação entre os requisitos "Ter tamanho reduzido" e "Possuir ligações com travas com o corpo humano".
Ao finalizar a construção desta matriz do QFD, a Figura 8 mostra que os itens "Possuir mecanismo de minimização de esforço"; "Ser modular"; "Prover fácil mudança postural"; "Possuir mecanismo de fixação da coluna", possuem maior grau de importância entre os requisitos do produto. Também demonstra que a qualidade projetada para o produto deve ser estrategicamente mais elevada que a existente nos concorrentes estudados.
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Após cada fase de análise do projeto durante o preenchimento da matriz Casa da Qualidade, pôde ser observado grande evolução no projeto informacional, desde definições mais simples e de fácil percepção, até tabelas de análise da concorrência em relação aos itens requisitos de projeto.
À cada fase de execução do QFD, a equipe se tornou mais íntima do projeto, prestando atenção à itens correlacionados que antes passariam despercebidos. O simples ato de mensurar numéricamente fez com que fosse possível separar hierarquicamente os requisitos, tornando mais clara a seleção de requisitos que realmente
devem ser levados em conta para o posterior desenvolvimento do produto.
Com o preenchimento das tabelas, os requisitos se tornaram especificações-meta, e a partir da análise geral, é possível afirmar que o produto deve suprir as necessidades de uma criança/pré adolescente na escola (sala de aula, parquinho, pátio), gerar maior autonomia, ser discreto, gerando conforto da criança em relação ao objeto e ser produzido à um custo baixo sem deixar de ser eficiente, simples e durável, proporcionando uma vida mais acessível aos portadores de PC e auxiliando todos que interagem diretamente com o aluno, sejam pais, professores ou colegas.
Houve um crescimento considerável na complexidade do projeto após a aplicação do QFD, tornando o ato de projetar muito mais fiel às reais necessidades que o produto se propõe a suprir. Por tratar de um projeto para pessoas com Paralisia Cerebral, projetar segundo as reais necessidades do usuário é algo indispensável para o sucesso do projeto e a ferramenta do QFD tornou este trabalho muito mais facilitado e certeiro.
CONCLUSÃO
Este artigo apresentou o roteiro de aplicação de uma ferramenta tradicional de projeto de produto. A primeira matriz do QFD, denominada Matriz da Casa da Qualidade, foi aplicada neste trabalho com o intuito de gerar as especificações-meta de projeto a partir da análise dos requisitos dos clientes. Esses requisitos foram obtidos a partir das necessidades dos clientes da tecnologia assistiva em desenvolvimento. Essa tecnologia, por sua vez, visa atender aspectos de mobilidade e adequação postural nas atividades – dentro e fora da sala de aula – de educandos com paralisia cerebral na rede regular de ensino na cidade de Florianópolis/SC.
Concluiu-se que a ferramenta utilizada agregou muitos benefícios à fase de Projeto Informacional conduzida neste trabalho. Além dos aspectos qualitativos, com ênfase nos atributos do produto e painéis semânticos já construídos e apresentados via artigo científico por Buch et. al. (2014), entende-se como fundamental o refinamento técnico do projeto, amparado pelas especificações definidas neste
documento. Desse modo, a fase seguinte de projeto, que envolve a geração de alternativas de solução, pode ser melhor encaminhada e embasada em aspectos claros e precisos para o design do novo sistema com tecnologia assistiva, a ser implementado no contexto educacional aqui contemplado.
É digno de nota que os resultados apresentados só foram possíveis mediante a integração de profissionais de áreas como design, engenharia, saúde e educação. Portanto, tem-se a perspectiva de que este artigo contemple mais um caso bem sucedido na aplicação de uma ferramenta tradicional que já por décadas visa sistematizar o processo de inovação no setor industrial. Nesse caso, a proposta inovadora, na forma de produto físico, tem a nobre finalidade de proporcionar maior inclusão e qualidade de vida para seu público usuário.
REFERÊNCIAS
AKAO, Y. (Ed.). Quality function deployment: integrating customer requirements into product design. Portland, Productivity Press, 1990.
AMERICAN SUPPLIER INSTITUTE (ASI). Quality
function development: implementation manual:
3-day workshop. Dearborn, ASI, 1993.
BUCH, V. D. et. al. Análise da demanda para o desenvolvimento da tecnologia assistiva direcionada a educandos com paralisia cerebral.
Revista Human Factors in Design, v.3, n.5, p 01 -
14, 2014.
FONSECA, A. J. H. Sistematização do processo de
obtenção das especificações de projeto de produtos industriais e sua implementação computacional. 199 f. Tese (Doutorado em
Engenharia Mecânica – UFSC) – Florianópolis, 2000.
KING, B. Better designs in half the time: implementing quality function deployment in America. Methuen: GOAL/QPC, 1989.
PAHL, G. e BEITZ, W. Engineering design – a systematic approach, 2 ed, London: Springer, 1996.
PANERO, J. e ZELNIK, M. Dimensionamento
humano para espaços interiores: um livro de
consulta e referência para projetos. Barcelona: G. Gili, 2013.
13
Fourth International Conference on Integration of Design, Engineering and Management for innovation.
