UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
W
SISTEMA DE INFORMAÇÕES PARA O AUXÍLIO
NO DESENVOLVIMENTO DE NOVOS PRODUTOS
SISTEMA DE INFORMAÇÕES PARA O AUXÍLIO
NO DESENVOLVIMENTO DE NOVOS PRODUTOS
EDGAR COELHO
Esta dissertação foi julgada adequada para obtenção do Titulo de Mestre em Engenharia, Especialidade em Engenharia de Produção e aprovada em sua forma final pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção
/
Prof. Ricardo/^ iránda Barcia, PhD. Coordenador dé^Curso de Pós-Graduação
AGRADECIMENTOS
Expresso aqui os meus sinceros agradecimentos às seguintes pessoas:
• Aos meus pais Ivilásio Coelho e Olga Heuko Coelho, por terem sido o continuo apoio em todos estes anos, ensinando-me, principalmente, a importância da construção e coerência de meus próprios valores.
•- Ao orientador Prof. Osmar Possamai, Dr., pelas valiosas contribuições de forma extremamente dedicada, e por me guiar de maneira impecável no decorrer deste trabalho.
• A Empresa Multibrás Eletrodomésticos S.A. pelo apoio, compreensão e liberação do tempo necessário ao desenvolvimento deste trabalho.
• Aos colegas de trabalho, pelas dicas, incentivo e amizade.
• Ao meu amigo Luiz Vallentina pelas suas valiosas orientações.
• Ao Sr. Adelar Dalzóchio pelo apoio geral e também por ter me cedido esta valiosa oportunidade.
• Ao meu irmão Ivilásio Coelho Filho por ter me auxiliado na confecção do banco de dados e pelas valiosas sugestões apresentadas.
• A minha esposa Mariléia de Oliveira e minha filha Karina Coelho pelo apoio e também por terem me compreendido nos momentos difíceis.
• A secretaria do curso de pós-graduação pelos excelentes trabalhos prestados.
•' A todos os demais que de alguma forma contribuiram para a realização desta dissertação.
LISTA DE TABELAS vii
LISTA DE FIGURAS viii
LISTA DE SIGLAS ix
RESUMO x
ABSTRACT xi
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO...01
CAPÍTULO 2 - DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS...04
2.1 PROCESSO DE PROJETO... ..04
2.2 A INFLUÊNCIA DAS INFORMAÇÕES DE PROJETO NO PROCESSO PRODUTIVO... ... 08
2 . 3 ALGUMAS FERRAMENTAS...12
2.3.1 Engenharia Simultânea (E.S.)... 12
2.3.2 O QFD como ferramenta de desenvolvimento de projetosl7 2.3.3 Aplicação de CAD no projeto de produtos... 21
CAPÍTULO 3 - 0 TRATAMENTO DE INFORMAÇÕES DE PROJETO... 26
3.1 APRESENTAÇÃO DA EMPRESA PESQUISADA... 2 6 3.2 O GERENCIAMENTO DE INFORMAÇÕES DO PROJETO... 2 9 3.3 A EXPERIÊNCIA EM ENGENHARIA SIMULTÂNEA...31
3.4 PIM (PRODUCT INFORMATION MANAGEMENT)... ... 36
3.4.1 Compreendendo o potencial do PIM...38
3.4.2 Metas do PIM... 43
3.5 A NECESSIDADE DO BANCO DE DADOS DE PROJETOS DE PRODUTOS (BDP)...45
CAPÍTULO 4 - FLUXO DE INFORMAÇÕES E ATIVIDADES NA ENGENHARIA DE PRODUTOS...47
4.1 FLUXO DE ATIVIDADES...47
4.2 REQUISITOS GERAIS DO BANCO DE DADOS PARA O DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS... ... 55
V
4.2.1 Facilidade na consulta... 55
4.2.2 Facilidade na alimentação de dados... 56
CAPÍTULO 5 - BANCO DE DADOS DE PROJETOS (BDP)... 57
5.1 ESTRUTURA DO BANCO DE DADOS ... 57
5.1.1 Primeira etapa: Identificação do problema ... 59
5.1.2 Segunda etapa: Identificar os aspectos relevantes... 60
5.1.3 Terceira etapa: Gerar o histórico/dica...61
5.1.4 Quarta etapa: Complementar informações adicionais... 62
5.2 CONSTRUÇÃO DO BANCO DE DADOS DE PROJETOS (BDP)... 63
5.2.1 Introdução de dados... 63
5.2.2 Consulta... 65
5.3 FUNCIONAMENTO DO BANCO DE DADOS DE PROJETOS (BDP)... 67
5.3.1 Inter-Relacionamento das Informações... 67
CAPÍTULO 6 - APLICAÇÃO DO BANCO DE DADOS... 89
6.1 PIANO DE IMPLANTAÇÃO DO BDP NA MULTIBRÁS... 89
6.1.1 Sumário de execução/objetivos... 89
6.1.2 Gerenciamento do projeto... 92
6.1.3 Organização do projeto... 94
6.1.4 Recomendações preliminares... 96
6.1.5 Alternativas para desenvolvimento de sistema... 98
6.1.6 Execução do projeto... 98
6.1.7 Gerenciamento de alterações... 99
6 . 2 IMPLEMENTAÇÃO... 99
6.3 VALIDAÇÃO DO BANCO DE DADOS DE PROJETO (BDP)... 104
6.3.1 Tratamento e análise das informações obtidas... 105
6.3.2 Análise dos dados obtidos... ... 115
CAPÍTULO 7 - CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES... 117
7.1 CONCLUSÕES... 117
7.2 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS... 118
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... ...119
BIBLIOGRAFIA... ... 122
LISTA DE QUADROS
Quadro 2.1 - Processo de criação e desenvolvimento
de novos produtos... 05
vii
32 35 62 91 92 94 95 97 97 98LISTA DE TABELAS
3.1 - Aplicação da engenharia simultânea
3.2 - Diagrama 5W1H...
5.1 - Informações complementares...
6.1 - Programação de treinamento...
6.2 - Registro de alterações...
6.3 - Organização do projeto...
6.4 - Reuniões de revisão de trabalho...
6.5 - Dicas / Soluções...
6.6 - Ocorrências no Projeto...
Figura 2.1 - Etapas do projeto versus custo...11
Figura 2.2 - Áreas de aplicação de C A D ... 22
Figura 4.1 - Roteiro de execução de atividades na Multibrás.48 Figura 5.1 - Esquema de implementação... 58
Figura 5.2 - Identificação do problema... 60
Figura 5.3 - Identificação dos aspectos relevantes... 60
Figura 5.4 - Geração do histórico... 62
Figura 5.5 - Informações complementares... 63
Figura 5.6a - Introdução de dados... ... 64
Figura 5.6b - Consulta as dicas... 66
Figura 5.7 - Relação de Tabelas... 73
Figura 5.8 - Relatórios... 74
Figura 5.9 - Cargos... 75
Figura 5.10 - Funcionários/Departamentos/Ramal/Cargo... 76
Figura 5.11 - Modelos/Descrição/Projeto... .77
Figura 5.12 - Projetos... 7 8 Figura 5.13 - Código/Datas (IE)... 79
Figura 5.14 - Peças/Códigos/Modelos... 80
Figura 5.15 - Registro de Históricos e Dicas...81
Figura 5.16 - Consulta por Palavra (opção peça/componente) ... 82
Figura 5.17 - Consulta por Palavra... 83
Figura 5.18 - Consulta... 8 4 Figura 5.19 - Dicas por Funcionário... 85
Figura 5.20 - Dicas (Recomendações)... 8 6 Figura 5.21 - Acompanhamento de Teste de Campo...87
Figura 5.22 - Relacionamentos...8 8 Figura 6.1 - Menu Principal...100
Figura 6.2 - Sistema de Instrução de Engenharia... 101
Figura 6.3 - Cadastro de dicas... 102
Figura 6.4 - Consulta dicas/soluções... 103
Figura 6.5 - Busca da informação... 10 6 Figura 6.6 - Forma de busca da informação... 107
Figura 6.7 - Projeto com e sem um sistema e informações.... 108
Figura 6.8 - Forma ideal de manter históricos...109
Figura 6.9 - Forma usual de manter históricos...110
Figura 6.10 - Confiabilidade nas informações... 111
Figura 6.11 - Estimulo ao registro das informações... 112
Figura 6.12 - Tempo de busca das informações... 113
Figura 6.13 - Informações versus qualidade do produto... 114
ix
LISTA DE SIGLAS
PDM - Product Data Management: gerenciamento de dados de produto
PIM - Product Information Management: gerenciamento de informações de produto
BDP - Banco de Dados de Projeto
CTR - Centro de Tecnologia em Refrigeração
CAD - Computer Aided Design: projeto auxiliado por computador
CAE - Computer Aided Engineering: engenharia / análise auxiliada por computador
CAM - Computer Aided Manufacturing: fabricação auxiliada por computador
CMS - Nome do gerenciador de dados de produto da Workgroup Corporation IE - Instrução de Engenharia
SA - Solicitação de Atividade NTB - Norma Técnica Brasmotor
MRP - Manufacturing Resource Planning: Planejamento dos Recurso da Manufatura
QFD - Desdobramento da Função Qualidade
EDMS - Engineering Data Management System: Sistema de gerenciamento de dados de engenharia.
RESUMO
A introdução de sistemas computacionais no auxílio ao projeto mecânico é um importante passo no aumento da produtividade, auxiliando não apenas no desenho, mas também na análise, na avaliação, na verificação, no armazenamento e recuperação de dados de projeto.
Porém, a experiência tem mostrado que a simples aquisição de tais sistemas não implica no aumento substancial da produtividade nas atividades de projeto. É necessário maior dinâmica no fluxo e controle da informação. Esta dissertação é uma tentativa de cobrir uma deficiência prática no desenvolvimento de projetos com
referência a estruturação e armazenamento de lições aprendidas.
Diante das abordagens parciais encontradas nos modelos selecionados, uma discussão cuidadosa foi feita visando elaborar uma solução abrangente o suficiente para atingir o objetivo específico que é organizar as informações de tal forma que possam auxiliar ao desenvolvimento de novos projetos em função de experiências aprendidas no passado.
0 modelo sugerido aqui focaliza informações históricas sobre o desenvolvimento dos componentes de um produto, onde será possível armazenar sugestões importantes a respeito da confecção do projeto para evitar o risco de seguir caminhos indevidos e cometer os mesmos erros do passado. Além disso, incrementa conseqüentemente a velocidade no desenvolvimento de novos produtos, pelo simples fato de não repetir tarefas ou atividades já realizadas no passado.
ABSTRACT
The introduction of microcomputer systems to help mechanical projects is an important step to increase productivity. It helps not only in the drawing process, but also in the analysis, evaluation, storage and retrieval of project data.
However, simple acquisition of such systems, does not imply in a substantial increase in productivity. A higher degree of control and information management is necessary during the project. This study is an attempt to cover the deficiency relating to structure and storage of lessons learned.
Based on the partial approaches found in the models selected, a careful discussion was made in order to elaborate a solution. That solution would have to be wide enough to reach the specific goal of organizing information in such a way that they would help the development of new projects with the experiences learned in the past.
The model here proposed analyses the historical information about the development of the components of a product. It will allow the storage of important suggestions related to the making of the project to avoid the risk of following wrong paths and making the same mistakes of the past. Besides, it also increments the speed in the development of new products as it avoids the repetition of tasks or activities already made in the p a s t .
O aumento da competitividade gerado pelos processos de abertura de mercados, criação de blocos econômicos, fusão de empresas e aumento dos niveis de consciência dos clientes enquanto consumidores têm levado as corporações, de um modo geral, a repensar suas estruturas, seus processos e formas de desenvolver novos produtos.
Dentro deste cenário, cujas mudanças ocorrem de forma imprevisivel, incessante e incontrolável, as empresas sob intensas pressões de consumidores e concorrentes mais fortes e preparados, esforçam-se para se adaptar aos novos tempos. Mais bem informado, o mercado quer mais, questiona mais e exige um serviço cada vez mais rápido e eficiente.
É fácil perceber que nem as empresas nem as pessoas podem continuar trabalhando como faziam no passado. Neste contexto, é cada vez maior o número de empresas que usam os recursos computacionais gráficos no auxilio ao projeto. Já é de consenso que o emprego de sistemas CAD (Computer Aided Design) é vital para manter a competitividade da indústria mecânica, aumentando a qualidade, diminuindo tempos e custos de projeto e manufatura. Porém, a simples aquisição de tais sistemas não garante esses beneficios. Algumas empresas têm tido experiências negativas com fornecedores de sistemas ineficientes, mais preocupados em vender do que em resolver os problemas do cliente. .
Durante os anos 70 e 80, esforços de automatização localizados se tornaram bastante comuns. Na engenharia de projetos, implantaram-se sistemas de CAD para projeto conceituai e desenho, sistemas de CAE para produção de esquemáticos, roteamento, simulações, sistemas de CAE mecânico envolvendo 3D, sólidos, paramétricos, etc.. Na engenharia de fabricação, passou-se a utilizar controle numérico, sistemas de MRP, etc.. No chão da fábrica, introduziram-se sistemas de distribuição de ordens de serviço e de coleta de dados de
fabricação-2
Infelizmente, o resultado desta informatização localizada foi um caos digital que reduziu muito os benefícios esperados. Formaram-se ilhas de informação, acarretando total inadequação de controle, dados digitais explodindo e produzindo arquivos nos formatos mais diversos. Alterações de projeto se tornaram excessivas, já que as ferramentas disponíveis passaram a facilitar as mudanças. Para os anos 90, ficou o desafio do aperfeiçoamento do processo empresarial, o qual deve assegurar: - fazer certo da primeira vez;
- viabilizar a cooperação e o trabalho em equipe;
- reduzir o tempo e o custo do desenvolvimento de produtos; - obter maior qualidade dos produtos;
- apresentar resposta mais rápida às demandas do consumidor; - facilitar os processos de tomada de decisões.
Um dos motivos da baixa produtividade na utilização de sistemas CAD em projetos mecânicos resulta do excessivo tempo gasto pelo usuário (projetista) refazendo várias vezes o desenho da mesma peça ou peças semelhantes. Como conseqüência, o trabalho torna-se repetitivo e a perda de tempo e de qualidade é acentuada. É nesse contexto que se insere esta dissertação, onde se busca aumentar a produtividade no desenvolvimento de novos produtos através da criação de uma forma adequada de armazenamento de informações, ou seja, da implantação de um sistema de informação auxiliar ao projeto de produtos. Isto será possível, através da identificação das necessidades a serem incluídas no sistema de informações, definindo os tópicos de informação para que o sistema possa atender aos objetivos. Inicialmente será apresentado o relacionamento entre as atividades de projeto e o sistema de informação, identificando melhor a real necessidade e importância de sua aplicação. Em seguida, será apresentado um esquema geral de funcionamento do sistema em forma de banco de dados, esclarecendo também a forma de introdução e de consulta de dicas de projetos. Para isso, o trabalho está estruturado em 7 Capítulos conforme descrito a seguir..
0 Capitulo 2 - Desenvolvimento de Produtos, apresenta uma revisão bibliográfica do assunto, incluindo conceitos de projeto, sistemas CAD, engenharia simultânea e suas aplicações práticas, QFD e a influência do projeto de produto no processo produtivo.
0 Capitulo 3 - 0 Tratamento das informações de projeto, resume os principais problemas levantados no Capitulo 2, destacando as necessidades que a sistemática a ser apresentada no Capitulo 5 deve suprir. Também focaliza o objetivo do trabalho dentro do roteiro de execução de atividades no desenvolvimento de projetos de produtos.
0 Capítulo 4 - Fluxo de informações e atividades na engenharia de produtos, fornece maiores esclarecimentos a respeito das atividades em projeto de produtos e busca estabelecer o relacionamento entre elas e o BDP (Banco de Dados de Projetos), apresentando também um breve comentário a respeito dos requisitos de implantação.
No Capítulo 5 - Banco de dados de projeto, apresenta-se um esquema geral de implantação de dicas de projeto, o qual é dividido em abordagens parciais a fim de melhor esclarecer seu funcionamento para armazenar de forma eficiente as informações abordadas no Capítulo 4. Também, trata da implementação do esquema proposto, descrevendo as técnicas empregadas na concepção para a introdução e consulta de dados através de
software alternativo (Access).
No Capítulo 6 - Aplicação do banco de dados, mostra o plano utilizado na implantação definitiva na Multibrás S. A. em
software (Oracle) já utilizado pela empresa. Apresenta também
sua efetiva implementação, a qual é validada através de um questionário revelando suas vantagem de acordo com os objetivos iniciais.
Finalmente no Capítulo 7 - Conclusões e Recomendações, apresentam-se as conclusões do trabalho, considerando seus benefícios para o projeto e áreas afins, bem como algumas
CAPÍTULO 2 - DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS
Neste capitulo faz-se uma revisão dos principais temas envolvidos na utilização de informações referentes ao desenvolvimento de projetos.
2.1 - PROCESSO DE PROJETO
0 desenvolvimento de novos produtos fornece oportunidades de renovação constante para as empresas, fazendo com que elas consigam atingir e então manter uma posição de liderança.
0 desenvolvimento de projetos está onde novos produtos e processos são criados. A experiência tem mostrado que as habilidades são conseqüências dos conhecimentos adquiridos na participação contínua em vários desenvolvimentos.
Uma equipe de projeto é constituída de indivíduos de várias áreas da empresa e o sucesso da equipe depende do resultado de cada um. As equipes precisam interagir também com consumidores e fornecedores.
Mais ainda, como os desenvolvimentos são tipicamente conduzidos dentro das situações de grande pressão de prazo e orçamento, eles normalmente ressaltam os pontos fortes e fracos da corporação, incluindo pessoas, sistemas e culturas.
Se as pessoas se conscientizarem de que todo projeto possui duas dimensões, ou seja, o que importa não é só o processo ou produto resultante, mas a forma como estes resultados foram obtidos, elas poderão internalizar que o aprendizado deve ser também um objetivo a ser seguido por cada um dentro da organização.
Segundo Clark (1985), pessoas que aprenderam com projetos anteriores, aumentam suas habilidades durante a execução de seus projetos e aplicam o que aprenderam para renovar as capacidades da empresa. A literatura existente sobre o processo de projeto é ampla e as definições das diversas fases do projeto são bastante
um produto, e também pela interpretação subjetiva de cada autor, uma vez que as fases são dinâmicas e há grande interligação entre elas. Portanto, não se pode definir exatamente o final de uma fase e o inicio de outra, dentro das atividades de projeto.
Neste trabalho, serão abordadas as fases que antecedem o planejamento do processo, de produção e a fabricação propriamente dita, e que estão relacionadas diretamente às atividades do projetista. 0 quadro 2V.1 mostra essas fases do projeto dentro do processo de criação e desenvolvimento de novos produtos utilizado na empresa pesquisada, com o intuito de auxiliar no entendimento das atividades necessárias à construção posterior do sistema de auxilio ao desenvolvimento de produtos.
Quadro 2.1 - Processo de criação e desenvolvimento de novos produtos.
Etapa - 0 / % * ~ ' f < ^ Seleção «da&l Idéias, Análise preliminar de mercado
Fase de Análise de viabilidade técnica
Concepção Análise preliminar do negócio (Custo/Investimento) Definição preliminar dos requisitos
Especificação pre l i m i n a r do projeto Planejamento das atividades do projeto
ilEtapa - 1 Avaliação da Concepção
Análise de mercado
Planejamento do negócio (Custo/Investimento) Fase de Definição dos requisitos
Conversão Especificação do p r o jeto do produto
Especificação p r e l i m i n a r da Engenharia de Produto Testes de Laboratório e de Campo
Especificação pre l i m i n a r de processo Seleção de fornecedores estratégicos Etapa - 2
Especificações finais da Eng. de Produto e Processo
• Lote piloto
Fase de Teste de campo comercial e certificação do produto Execução Planejamento da p rodução
Planejamento de lançamento no mercado Produção
Lançamento no mercado
Análise e avaliação de satisfação dos clientes
Etapa - 3 1 iHieparaçaa para. auditoria final
6
Cada fase é precedida de uma etapa que corresponde a análise criteriosa de todos os pré-requisitos da fase, objetivando a aprovação para seguir a fase posterior. As etapas relativas ao processo de criação e desenvolvimento de novos produtos são:
- Etapa 0: Seleção das idéias; - Etapa 1: Avaliação da concepção - Etapa 2: Avaliação do negócio
A seguir será feita uma descrição sucinta de cada uma das fases do projeto:
- Fase de Concepção. 0 estudo da concepção de um projeto pode não parecer formalmente no processo, por ser baseada em experiências anteriores ou mesmo na intuição da equipe de desenvolvimento. Porém, o projeto deve sempre começar pelo estudo de viabilidade, com o objetivo de elaborar um conjunto de soluções para o projeto em questão. Um projeto é iniciado baseado na constatação de uma necessidade baseada em uma análise preliminar de mercado, que muitas vezes não se apresenta de maneira clara em meio às diversas situações que envolvem o mercado, o consumidor, etc.. Portanto, para definir exatamente uma necessidade real, faz-se uma análise cuidadosa do mercado potencial, estudam-se as tendências sociais e de preferências individuais, os interesses nacionais e internacionais. Determinada essa necessidade, passa-se a explorar os problemas gerados por ela para identificar: parâmetros, limitações e critérios principais. Baseado nisto, elabora-se um certo número de soluções possíveis para o projeto. Essas soluções são,
finalmente, filtradas ou separadas através de um estudo de viabilidade técnica, econômica e financeira. É importante observar que o estudo de viabilidade também envolve a geração e a avaliação de concepções que posteriormente poderão ser escolhidas como soluções para o projeto. Como pode-se observar, esta fase é fundamental para ser usada como fonte de dados para projetos futuros, desde que adequadamente armazenados;
- Fase de Conversão. Esta fase tem como objetivo analisar as diversas soluções apresentadas pelo estudo de viabilidade, estabelecendo qual das propostas apresenta a melhor concepção para o projeto. A concepção escolhida é então submetida a um estudo mais detalhado em relação aos pré-requisitos da fase anterior, onde são feitas análises para se determinar a extensão da faixa dentro da qual os principais parâmetros de projeto devem ser controlados. Também são determinadas tolerâncias e materiais dos principais componentes do sistema, bem como a extensão das variáveis (forças internas, externas, etc.), que afetarão a estabilidade do sistema. Leva-se em consideração nesta fase as características do provável consumidor, como por exemplo, suas condições sócio-econômicas, seu gosto e os possíveis concorrentes. Considera-se também a seleção de fornecedores, bem como a matéria prima necessária e disponível no mercado, levando-se em conta a corrosão, fadiga e deterioração que podem advir com o tempo. É importante nesta fase, a determinação da razão de obsolescência, desgaste ou vida do produto. Paralelamente a estas atividades, realiza-se também um projeto experimental para testes, onde protótipos são construídos para verificar as formulações e testar princípios de funcionamento, processos de fabricação dos componentes, etc. Com base nas informações provenientes desses testes são feitas as alterações necessárias no projeto. Na realidade, ocorre um processo interativo (refinamento) até se obter a aprovação do projeto. Finalmente, uma análise crítica do projeto é feita, com o objetivo de validar a concepção escolhida e fornecer os dados necessários para a próxima fase;
- Fase de Execução. Baseado na concepção escolhida anteriormente passa-se à fase de detalhamento do projeto, ou seja, a elaboração de descrições de engenharia, ou desenhos de engenharia, que sintetizam grande quantidade de informações, servindo de meio de expressão entre os setores de engenharia, planejamento e produção. Elabora-se nesta fase, um programa de
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projeto no qual são efetuadas as especificações dos componentes. Todas as dimensões, a capacidade e as características do produto são determinadas de forma detalhada. Considera-se o desgaste, faz-se os desenhos de conjuntos, subconjuntos e peças individuais são detalhadas. Assim todos os componentes são sintetizados, avaliados e modificados. É claro que neste processo, o projetista leva em conta todas as informações concernentes aos meios de produção que a empresa dispõe (maquinário, ferramental, tecnologia e processos disponíveis, fornecedores, etc.), que possibilita a execução do projeto. Após a conclusão do ferramental necessário, ocorre o lote piloto, acompanhado de testes de campo e comercial, para avaliar possíveis ajustes finais de projeto ou processo. Feito isto, o projeto está desenvolvido, detalhado, claramente descrito, e o novo produto pode agora ser fabricado em série. Após o lançamento do produto no mercado, o mesmo sofre uma análise e avaliação para determinar o nível de satisfação dos clientes.
2.2 - A INFLUÊNCIA DAS INFORMAÇÕES DE PROJETO NO PROCESSO PRODUTIVO
0 conhecimento elaborado em forma de regras, princípios, diretrizes e estratégias deve ser transferido para a prática de projetos. Para isso, podem ser usados recursos como livros, manuais, catálogos, banco de dados e sistemas de informação. A
aplicabilidade prática destes recursos depende de muitos fatores, mas sobretudo de sua sistematização.
Como no processo de projeto há necessidade de tomar muitas decisões, o projetista necessita de um apoio para o preparo destas decisões. Para isto, fazem-se necessários meios, nos quais o conhecimento não só é armazenado ou gravado, mas é também resultante de informações provenientes do diálogo com profissionais ligados ao processo produtivo.
No processo de desenvolvimento de projeto de produtos, é comum surgirem problemas provenientes da existência de diversos
caminhos para se alcançar o objetivo final. O objetivo em si pode ser definido, mas não há apenas um único caminho para se atingir este objetivo. A escolha do caminho adequado é freqüentemente dificil, porque não há informações suficientes. Às vezes, é necessário sequir caminhos paralelos durante alcrum
tempo. Também, há a possibilidade de que novos caminhos se apresentem à medida que o projeto se desenvolve.
Segundo Vasconcelios (1980), o que acaba de ser descrito é característico de atividades executadas nas áreas de Pesquisa e Desenvolvimento, mas não lhe é exclusivo. Há outras atividades humanas que apresentam características semelhantes, como por exemplo, a atividade genérica de projetar, onde também aparecem incertezas e multiplicidade de caminhos, que impõem o recurso à criatividade e à inventividade. Esta é a razão por que os autores que tratam das metodologias de projeto contribuem com muitas idéias úteis para a presente discussão.
A natureza de todas essas atividades impede ou torna muito difícil a utilização de técnicas tradicionais (ex.: redes PERT- CPM) para o planejamento e o acompanhamento do projeto. De fato, na utilização de tais técnicas deve-se subdividir o programa global em atividades, ou tarefas, colocando-as numa seqüência lógica de dependência. O tempo de execução de cada atividade é avaliado e depois as atividades e os relacionamentos entre elas são representados num diagrama, a partir do qual se deduz o tempo total para a realização do programa global, as datas de início e fim de atividades, etc.. Esta técnica tem utilização prática freqüente na área industrial.
Uma análise cuidadosa conduz às condições que devem ser satisfeitas para que tal técnica tenha bom êxito. Estas condições são: definição completa de todas atividades, conhecimento do volume de trabalho que se deve dedicar a cada atividade, existência de estimativas válidas do tempo que cada atividade leva para ser executada, possibilidade de as atividades serem ordenadas em uma seqüência lógica e perspectiva de que o término de cada atividade represente um passo à frente para a execução do programa global.
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Acontece porém, que dificilmente algumas das condições citadas é satisfeita integralmente. O objetivo final pode ser claramente definido, mas uma grande parcela das atividades é mal definida, e nem se sabe de antemão se todas as tarefas são realizáveis. Muitas tarefas são influenciadas por tantas variáveis que é dificil estimar os tempos de realização. A presença de caminhos alternativos torna dificil a apresentação gráfica das atividades, de forma útil para a análise. 0 término com êxito, de certas atividades não significa um passo definido à frente na execução do programa geral.
É necessário dispor de metodologia diferente, que leve em conta as características peculiares no desenvolvimento de projetos, considerando suas influências diretas no processo produtivo, reduzindo as despesas no projeto.
Conforme Huthwaite (1992), o projeto do produto consome tipicamente uma pequena parte do orçamento quando comparado às despesas totais da corporação. 0 projeto do produto também representa uma pequena porcentagem, por vezes tão baixa quanto 5% do custo real do produto. Custos de material, mão de obra, ferramental, e processo e manufatura são em geral, bem maiores.
Este tipo de abordagem, não contempla um ponto fundamental, ou seja, o impacto real do projeto do produto não pode ser medido como custo direto, mas pela forma com a qual esta função
influencia a manufaturabilidade do produto.
Custos de material podem ser reduzidos através de um esforço agressivo nas negociações com fornecedores, custos de mão de obra podem ser reduzidos através de melhorias em termos de produtividade, custos por unidade podem ser reduzidos através de melhorias feitas nos processos produtivos.
Os beneficios de um projeto competitivo são tão maiores quanto mais cedo se prevêem suas dificuldades.
A figura 2.1 mostra que o custo de um desenvolvimento aumenta em múltiplos de dez, à medida que o projeto progride em suas etapas, conforme estima Huthwaite {1992) .
Custo 10000 1000 LANÇAMENTO 100 PILOTO 10 PROTÓTIPO INÍCIO PROJETO Fases
Fig. 2.1 - Etapas do projeto versus custos. (Huthwaite, 1992)
Percebe-se que a conexão eficaz entre cada uma destas fases pode reduzir erros futuros. Quanto mais cedo forem definidos os aspectos do produto, material, processo, etc, mais econômico, mais rápido e com menos erros define-se o produto final. Quanto mais informações sobre cada componente, sistema ou produto, maior a chance de detectar erros na fase inicial. Baseando-se nisso, pode-se dizer que a busca pela informação certa é fundamental para assegurar o sucesso de um projeto.
0 sucesso de um projeto depende também da metodologia utilizada pelos engenheiros e técnicos, bem como do uso de ferramentas auxiliares, tais como: engenharia simultânea, QFD, CAD (Computer Aided Design), etc..
A importância das informações sobre experiências vivenciadas pelos grupos de engenharia simultânea é fundamental, principalmente quando armazenada de forma a que possa ser consultada facilmente em futuros projetos, evitando assim problemas de qualidade, custo, atrasos, etc.. Da mesma forma pode-se dizer sobre as informações colhidas na aplicação do QFD. Outra ferramenta que auxilia no projeto de produtos é o uso do CAD, que atualmente substitui a prancheta, sendo assim o veiculo das informações técnicas de projeto que são os desenhos de componentes do produto. Cada qual tem seu histórico, porém nem
12
sempre fica registrado para que possa servir como experiência para os futuros projetos.
2.3 - ALGUMAS FERRAMENTAS
Dentre as várias ferramentas de auxilio ao projeto de produtos, percebe-se a grande importância de algumas que serão melhor abordadas, em função da forte correlação com o sistema de
informações aqui proposto.
2.3.1 - Engenharia Simultânea (E.S.)
A engenharia simultânea pode ser considerada como sendo uma metodologia para desenvolvimento de projetos, que integra os diferentes recursos internos e externos de uma organização, num esforço único, no sentido de otimizar o tempo, o custo e a qualidade do produto e do processo.
0 sinal mais visivel da engenharia simultânea em uma empresa é a mudança para o trabalho em equipe. A engenharia simultânea promove explicitamente a formação de equipes multifuncionais. Ela alavanca a pericia de diferentes áreas no projeto e definição de produtos enquanto fomenta a comunicação
interdepartamental.
Segundo Zangwill (1993), para alcançar as propostas da engenharia simultânea é preciso formar um time multifuncional, com pessoal de todos os departamentos relevantes, tais como marketing, vendas, projeto e processo. Esse time deve se encarregar do conceito do produto. Deve também administrar os processos paralelamente, cuidar de cumprir o cronograma e
reduzir desperdícios.
Esse time deve trabalhar conjuntamente, cuidando de todos os aspectos do projeto nos minimos detalhes, de modo que o trabalho realizado em cada departamento seja compativel com os demais. Para Beckert e Beverly (1991), a construção de relações
de trabalho próximas entre as pessoas é fundamental para o sucesso da engenharia simultânea.
Kruglianskas (1992) ressalta que é importante desenvolver atitudes que valorizem o trabalho em equipe, propiciar treinamentos que capacitem os técnicos a trabalhar em grupo e introduzir nos sistemas de avaliação de desempenho, dimensões que levem em conta não só a competência técnica e a criatividade mas também o sucesso como participante de equipes.
Em produtos de maior complexidade onde existem vários componentes interrelacionados, existe maior dificuldade em promover alterações no produto. Desta forma a engenharia simultânea favorece a redução de esforços (tempo e custos) no sentido de prover alterações em produtos já que na sua forma de trabalho a mesma considera a simultaneidade uma execução de tarefas.
Outro aspecto importante é que as informações compartilhadas no ambiente da engenharia simultânea favorecem a formação de uma base de conhecimento heuristico que poderá ser muito útil para desenvolvimentos futuros. Assim, se a engenharia simultânea for empregada desde as fases iniciais do projeto, os resultados em termos de tempo, custo e qualidade serão melhores já que todos os envolvidos com o novo produto terão participação nas decisões, evitando problemas no momento em que se inicia a produção propriamente dita.
Nas palavras de Beckert e Beverly (1991), "isto significa trabalhar mais e com maior antecedência - e melhor - e chegar à produção mais cedo. Uma vez que se chega à produção, não serão necessárias readaptações".
No caso do projeto de um produto ser realizado pelo sistema tradicional, conforme mostra o quadro 2.2 (MILLS, 1991), muitas decisões cruciais são tomadas a nivel individual, como algumas formas básicas, características de performance, materiais entre outros. Essas decisões sobre o produto podem vir a tornar mais complexas e caras as mudanças futuras. Não apenas as modificações tornam-se dificeis de serem realizadas, mas os
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Segundo Zangwill (1993), a fase de desenvolvimento de conceito requer apenas um por cento do custo total do projeto, mas determina 70% do custo do ciclo de vida do produto. Por esse motivo, a primeira fase do projeto deve ser muito enfatizada, pois futuras correções podem ser muito dispendiosas. Em projetos de grande magnitude, é preferível dispor de mais engenheiros extras no começo do projeto, do que adicionar um número maior nas fases finais para corrigir erros.
Quadro 2.2 - Enfoque tradicional versus moderno.
ENFOQUE TRADICIONAL MODERNO
MERCADO
* Produto desenvolvido por critérios técnicos;
* 0 fabricante define o produto;
* Pouco envolv. marketing
* Produto desenvolvido a partir de critérios do consumidor; * 0 mercado define o produto;
* Grande envolv. de marketing;
ESTRATÉGIA
* Calcado na visão interna * Ênfase no p r e ç o ;
* Limitado por regras; * Objetivos econômicos; * Qualidade do produto;
* Calcado na visão externa; * Ênfase no custo;
* Ambiente de alta competição; * Objetivos econ. e sociais; * Qualidade total;
QUALIDADE
* Qual.focada no controle; * Pouco uso de ferramentas
p/ garantir a qualidade no projeto;
* Qualidade avaliada (correção);
* Qualidade focada no projeto; * Uso intensivo de ferramentas
para assegurar a qualidade do projeto; * Qualidade projetada (prevenção) ; PROJETO * 0 processo adapta-se ao produto; * Uso da prancheta; * Muitas alterações de engenharia ao longo da vida do produto; * Longo tempo de desenvolvimento; * Desenvolvido pela
Eng. de produto serial;
* Produto e processo compativeis; * Uso do CAE/CAD/CAM; * Poucas alterações de engenharia ao longo da vida do produto; * Redução do tempo de desenvolvimento ;
* Desenvolvido pela equipe muitidisciplinar;
Fonte: MILLS, 1991.
O quadro 2.2 mostra a evolução no processo de projeto, através do enfoque moderno, quando comparado com o tradicional. O enfoque moderno está muito mais preocupado com a qualidade do projeto, prevendo a aplicação de ferramentas para assegurar a qualidade e agilidade no desenvolvimento das atividades de projeto.
0 desenvolvimento de um produto requer que muitas etapas sejam feitas seqüencialmente, tornando o tempo total de projeto muito longo. A engenharia simultânea preconiza que muitas dessas etapas podem ser feitas paralelamente, ou simultaneamente através de equipes multifuncionais. Dados de empresas como por exemplo Ford, GM e COFAP, comprovam o sucesso da engenharia simultânea referente ao tempo de desenvolvimento de produtos que foram reduzidos de 20 a 70% (Zangwill, 1993) .
Alguns autores não concordam completamente com o conceito de engenharia simultânea. Mansfield (1985) afirma que quando o tempo para desenvolvimento é reduzido, mais tarefas devem ser realizadas concorrentemente ao invés de seqüencialmente, e dado que cada tarefa fornece informações que são úteis na execução de outras tarefas, há mais começos falsos e desenhos desperdiçados.
Para o autor, retornos decrescentes também se manifestam à medida que mais e mais técnicos e engenheiros são empregados simultaneamente no esforço de desenvolvimento. 0 autor acrescenta que esses fatores, parecem compensar a possibilidade de que um tempo de desenvolvimento mais curto elimine trabalho desnecessário e alguns custos do tipo despesas gerais.
O referido autor discorda frontalmente do conceito de engenharia simultânea, mas ele não preconiza que exista um planejamento elaborado no inicio do projeto, capaz de organizar informações e tarefas de maneira a economizar recursos e tempo. Ele coloca o conceito de simultaneidade de forma desordenada, desconsiderando que exista um anteprojeto e um cronograma com etapas previamente definidas e a serem seguidas.
Por outro lado, autores como Mills (1991) argumentam que a engenharia simultânea contém a mistura certa de diferentes disciplinas - engenheiros, desenhistas, analistas e especialistas em fabricação - então o todo é melhor que a soma de suas partes. As decisões importantes são tomadas de um consenso, de acordo com o que é mais apropriado.
Para que o desenvolvimento do produto apresente os resultados desejados as equipes multifuncionais devem trocar informações entre si.
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Esta troca de informações não deve se restringir aos conhecimentos atuais, mas se possível dispor de informações passadas ou histórico de problemas similares já ocorridos.
Esta é uma outra razão pela qual se justifica o desenvolvimento de um sistema de informações que apoie o projeto de novos produtos dentro do conceito de engenharia simultânea.
Cabe salientar ainda que as informações não devem se limitar apenas a performance do produto, mas abordar também todos os processos até a expedição, como por exemplo:
- relação de todos os documentos de projeto;
- padrões para avaliar e certificar novos fornecedores; - tempo e custo de testes;
número de etapas nos processos de fabricação, incluindo inventário, leiaute e maquinário necessário;
- metas de qualidade, incluindo número de defeitos por unidade, refugo e custos de garantia;
- custos, diretos e indiretos de fornecedores, etc.
Todos os processos devem ser considerados precisamente para eliminar potenciais problemas antes que eles ocorram. A fase de montagem de um produto, é a etapa integrativa, onde normalmente acabam aparecendo os problemas de etapas anteriores. Desta forma, fica claro mais uma vez a importância de se dispor de um sistema auxiliar de informações que possa armazenar todas estas experiências em cada uma destas etapas do desenvolvimento de proj etos/processos.
Dentro da mesma linha da engenharia simultânea, autores como Andreasen (1987) idealizaram modelos de desenvolvimento integrado de produto (IPD), o qual integra informações do mercado, desenvolvimento de produtos e planejamento e controle da produção. Também, faz a integração entre projeto e a administração, enfatizando a necessidade de planejamento contínuo de produtos.
Para Andreasen (1987), o desenvolvimento de produto é um processo criativo baseado nos três seguintes elementos:
- reconhecimento e criação de mercado e estabelecimento de vendas nesse mercado;
- criação de um produto que satisfaça esse mercado e que, ao mesmo tempo, possa ser produzido pelo terceiro elemento;
- um sistema de produção que atenda a esse propósito.
Ainda segundo Andreasen (1987), no IPD os projetos são desenvolvidos de maneira interativa, pois não existem métodos que possam conduzir diretamente de um problema a uma solução.
Os métodos interativos de tentativa e erro podem envolver grandes loops, que obriguem' a abandonar o projeto. Por esse motivo, o autor recomenda uma interação baseada em experiências
anteriores, até mesmo no caso de pequenos detalhes.
Observa-se portanto, que o ambiente de projeto baseado no conceito de engenharia simultânea facilita a geração e troca de informações importantes durante o desenvolvimento de um produto ou suas alterações, conduzindo mais rapidamente ao inicio da produção em escala.
Cabe salientar que a cada novo projeto ou alteração necessária de um produto, as equipes iniciam novamente todo o processo de troca de informações, muitas das quais já foram objeto de discussões anteriores. Resgatar estas informações ou memória de trabalhos passados pode contribuir em muito para reduzir o tempo de desenvolvimento, bem como aumentar a qualidade do trabalho em andamento.
Esta base de conhecimento, sendo adquirida, evita que possam ser cometidos os mesmos erros do passado e que se repita todo trabalho de uma tomada de decisão que porventura já tenha sido realizado em projetos anteriores.
2.3.2 - QFD como ferramenta de desenvolvimento de projetos
Conforme Akao(1990), para auxiliar nos processos de desenvolvimento de produtos, algumas ferramentas são de grande importância, em função do potencial de contribuição na solução de problemas em fases iniciais e também na tradução dos anseios do consumidor.
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Uma das ferramentas de grande utilização e aqui considerada é o QFD (Desdobramento da Função Qualidade)
Conceituando ou traduzindo o QFD em poucas palavras, pode- se dizer que é o desdobramento da voz do consumidor, ou seja, os seus desejos e necessidades que são ouvidos através de pesquisas e trazidos para dentro do ambiente de projeto onde as informações são depuradas e transformadas em requisitos de engenharia. Estes requisitos irão direcionar os esforços das equipes de projeto na busca do atendimento às necessidades dos consumidores, fechando desta maneira o ciclo da qualidade projetada em função do cliente final (AKAO, 1990).
De acordo com Akashi Fukuhara, Diretor Assistente da
Central Japan Quality Control Association (CJQCA) , "o QFD não é
utilizado no Japão somente em indústrias de manufatura, mas também em indústrias de serviço, indústrias de construção, indústrias de software para computadores, assim como em outras indústrias".
Tendo como origem o Japão, na década de 70, e transmitida ao ocidente principalmente pelos Drs. Yoji Akao e Massao Kogura, da Universidade de Kamagawa, o QFD vem se constituindo numa verdadeira revolução no enfoque dado à qualidade, especialmente no processo de desenvolvimento de produtos.
Envolvendo conceituação básica extremamente lógica e se utilizando de ferramentas muito simples, tais como matrizes e gráficos, esta técnica praticamente se caracteriza como a adoção de um caminho óbvio, porém de forma similar ao princípio de Pareto, de uma maneira sistemática e organizada.
A comparação com o princípio de Pareto vai ainda mais longe, pois o QFD auxilia a priorizar e canalizar os esforços de engenharia onde isto realmente faz sentido, constituindo ainda uma linguagem comum em todo o ciclo de desenvolvimento, quebrando o excesso de departamentalismo, introduzindo o gerenciamento interfuncional, evitando a sub-otimização e tendo como referência constante a satisfação das necessidades do consumidor.
Há, na realidade, uma pequena confusão no entendimento de o que seja verdadeiramente o QFD. A confusão parece acontecer pelo menos em dois aspectos: nas distintas denominações e nas diferentes versões. A seguir, os dois tipos de confusão são esclarecidos. Scapin (1995)
0 QFD é um método conhecido e utilizado nos Estados Unidos e na Europa. Entretanto, o que esta denominação define, em termos de conteúdo, é restrito ao Desdobramento da Qualidade - QD. Para as Empresas no Japão, o QFD (a denominação é Hinshtsu Kino Tenkai) , subdividido em QD e QFD restrito (QFDr) , é entendido de forma mais ampla, algo ligado ao planejamento da qualidade e ao sistema de garantia da qualidade. No Brasil, verifica-se que o entendimento de o que é c QFD tem sido influenciado pelo mesmo entendimento restrito como nos Estados Unidos e na Europa, com poucas exceções. Portanto, a confusão está em atribuir o mesmo nome a conteúdos distintos.
Quanto ao segundo aspecto (diferentes versões) há nos Estados Unidos duas versões distintas adotadas por duas instituições diferentes. A primeira versão é caracterizada por quatro desdobramentos principais: - planejamento do produto, desdobramento dos componentes, planejamento do processo e planejamento da produção. Esta versão é adotada pelo American
Supplier Institute (ASI, 1989) . Esta versão teve origem na
pessoa de Makabe, que ensinou o método para Fuji/Xerox na pessoa de Don Clausing, que a ensinou ao pessoal do ASI. 0 método QFD do ASI inclui somente o QD, de acordo com a divisão do Professor Akao. É certamente uma versão simplificada, à qual as melhorias e avanços da prática do método QFD não foram integralmente incorporados.
A segunda versão americana é difundida por King (198 9) . 0 método do QFD, de acordo com King, teve sua origem nos trabalhos de Akao. Nessa versão, o QFD também contempla somente o QD. Essa versão caracteriza o QFD como um desdobramento sistemático de matrizes ao invés de tabelas. Junto a isso, não faz distinção de modelos conceituais, o que é um requisito básico para diferentes estudos em diferentes indústrias.
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As simplificações apontadas fazem com que o método QFD não possa ser utilizado no seu pleno potencial. Entretanto, tem havido um esforço para usar todo o conteúdo do QFD tanto nos Estados Unidos quanto na Europa.
No Brasil, alguns têm utilizado as versões do ASI ou do King. Entretanto, é bom salientar, mais uma vez, que estas versões não são completas. São simplificações do original e, portanto, limitadas para alcançar o resultado em toda a sua plenitude.
O termo função qualidade refere-se ao conjunto de atividades desenvolvidas pela organização através das quais atinge-se as várias dimensões da qualidade, como adequação ao uso e conformidade com as especificações.
Desdobramento da função qualidade, representa portanto, um caminho sistemático de garantir que o desenvolvimento das especificações e características do produto, bem como desenvolvimento de metodologias, processos e controles, sejam orientados pelas necessidades do consumidor.
Conforme (ASI, 1989), a estrutura básica do QFD é composta por quatro documentos na forma de matriz, cada qual representando uma etapa do processo de aprimoramento da qualidade, conforme a seguir:
- Matriz de Planejamento do Produto. Nesta etapa as necessidades do consumidor são identificadas e traduzidas pela empresa em linguagem técnica na forma de parâmetros de engenharia que orientarão o projeto;
- Matriz de Desdobramento. Em função de decisões tomadas na matriz anterior, identificam-se as partes e componentes criticos
do produto em termos de seu processo de fabricação;
- Matriz de Planejamento e Controle de Processo. Conforme (ASI, 1989), esta matriz relaciona as características criticas do componente ou produto com o processo utilizado para fabricá-lo, registrando as ações que devem ser tomadas a fim de garantir a conformidade do processo às especificações do projeto;
- Matriz de Planejamento/Controle da Fabricação. Conforme (ASI, 1989), esta matriz representa a interface manufatura-produção.
Desenvolve-se uma matriz complementar à anterior, estabelecendo um plano para controle de qualidade do componente/produto durante cada etapa de fabricação.
A aplicação do QFD no desenvolvimento de produtos mostra-se como uma ferramenta importante na identificação dos requisitos do consumidor, bem como as ações de projeto para atender a estes requisitos. É fundamental registrar estas ações, a fim de manter um histórico que possa ser utilizado em projetos futuros. Este foi o objetivo em ressaltar a aplicação desta ferramenta, a qual é muito rica em informações. Os sistemas CAD auxiliam na sistematização desse conhecimento e manipulação destas informações, em função disto, este assunto será abordado a seguir com maior ênfase .
2.3.3 - Aplicação de CAD no Projeto de Produtos
A definição de CAD (Computer Aided Design) já está nas suas iniciais, ou seja, projeto auxiliado pelo computador. Apesar de a acrossemia CAD incluir o termo design (projeto), observa-se que são poucos os casos em que o computador projeta alguma coisa, servindo mais como uma ferramenta de auxilio à confecção de desenhos de engenharia, sendo que sua maior contribuição ocorre no modelamento e detalhamento desses desenhos.
Em alguns sistemas CAD, o termo design foi trocado por
drafting, tal sua aplicação com elemento puramente voltado a
documentação do projeto, o que em alguns casos pode levar a uma sub-utilização do sistema. Conforme Castelltort (1988), transformar idéias em coisas concretas significa descrever e definir objetos 3D.
Outros sistemas que atuam na área de cálculos de engenharia são chamados CAE (Computer Aided Engeneering) , onde são realizadas as atividades do tipo análise estrutural por elementos finitos, análise de escoamento, tensões, entre outros. Existem algumas tentativas relacionadas ao desenvolvimento de sistemas que realmente possam tomar decisões no projeto, a
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grande maioria delas é baseada em técnicas de inteligência artificial. Porém, devido às dificuldades em capturar a lógica do processo de desenvolvimento de um projeto e à quantidade de dados envolvidos, a tarefa se torna bastante complexa.
As vantagens oferecidas pelos sistemas CAD no apoio ao projeto podem ser comprovadas em muitas de suas etapas, indo desde uma melhor documentação e apresentação do produto, com melhoria da qualidade dos desenhos, diminuição de tempo e custos e aumento de produtividade geral, até um melhor gerenciamento do proj e t o .
Por outro lado, os sistemas CAD somente podem ter seu potencial totalmente aproveitado, se estiverem integrados ao processo produtivo como um todo. Em uma estrutura integrada, o CAD proporciona, além dos ganhos intrínsecos ao projeto, um aumento da eficiência das funções relacionadas ao planejamento, fabricação e qualidade, conforme mostra a figura 2.2.
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F A S E S D O P R O J E T O
Segundo Silva (1990), para fazer uma revisão dos sistemas CAD/CAM, devem ser consideradas 3 décadas a partir de 1958.
0 primeiro período foi dominado pelas pesquisas militares, sendo que o hardware desenvolvido na época (1963) ficou limitado às pesquisas nas universidades por questões práticas de custo- benefício.
0 segundo período foi caracterizado por um crescimento explosivo dos sistemas CAD. Em termos de inovação de software,
foram verificados avanços nos sistemas operacionais, nas linguagens e nas ferramentas gráficas. Também foram adotados os sistemas modulares. Surgiram sistemas integrados projeto- manufatura, para a indústria eletrônica, microeletrônica, e manufatura com máquinas CN (Controle Numérico) .
No terceiro período, houve uma maior ênfase na manufatura. Intensificou-se o uso de robôs em células de manufatura e montagem, e a integração em todos os aspectos das indústrias.
No mundo todo, problemas diferentes levaram diferentes grupos a tomarem caminhos diversos. Na Europa preocupou-se com CAD e interatividade. Os EUA tomaram o caminho dos computadores de grande porte e.das primeiras máquinas CN.
No final da década de 70, com a extensão das atividades da comunidade européia nas áreas de tecnologia avançada passaram a acontecer encontros regulares liderados pela França, Alemanha e Inglaterra, durante os quais chegou-se a um consenso quanto a natureza e importância do CAD.
Desses encontros surgiu um estudo que definiu claramente o impacto que a tecnologia teria sobre a indústria e a sociedade, em particular as mudanças drásticas no preparo e treinamento da mão-de-obra especializada.
Os primeiros sistemas CAD foram motivados pela necessidade de interagir com o computador de uma maneira mais eficiente.
Ouviu-se falar muito de interfaces homem-máquina e da necessidade de se desenvolver idéias criativas usando recursos gráficos para computação visual.
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Um grande esforço foi feito para desenvolver a visualização e o modelamento 3D, pois transformar idéias em coisas concretas significa descrever e definir objetos 3D.
Ao mesmo tempo, como a definição de um objeto envolve grandes e variadas descrições de produto e material, e em muitos casos a geração de um vasto volume de dados, muita atenção foi dada a natureza e estrutura das bases de dados para abranger todas essas informações.
Entretanto, esta estruturação das bases de dados teve maior ênfase na forma de organizar e acessar arquivos contendo seus desenhos, bem com também numa forma mais interativa com relação ao manuseio do software por parte do projetista.
Percebe-se que esta preocupação foi um passo importante na evolução dos sistemas CAD, porém não contempla uma solução aqui proposta, que é de armazenar experiências passadas, já que o CAD é o ambiente de trabalho do projetista, onde surgem a maioria das idéias.
Com o advento das novas ferramentas tecnológicas, passou-se a gerar informação com uma velocidade muito maior que anteriormente, e isso propiciou em muitos lugares o aparecimento do caos. Não se conseguia mais localizar a informação desejada, e quando se conseguia era à custa de muito tempo perdido. Às vezes não se tinha certeza da confiabilidade do documento por não se saber se a versão (ou revisão) era realmente a última editada, ou pela falta de dados importantes do tipo: quem era o responsável pela revisão, quem era o projetista, quando foi liberado aquele documento (se é que estava liberado) , etc. Portanto, é com este intuito que se aplica o resultado do trabalho aqui proposto.
0 ciclo completo de desenvolvimento de um dado produto consome uma quantidade excessiva de papel, isso não pode mais ser tolerado em nossas empresas nos dias de hoje sob pena de incorrer em pesados encargos relativos tanto à aquisição como preenchimento e distribuição dos mesmos.
Além disto, a Universidade de Michigan realizou um levantamento em várias empresas de engenharia também nos EUA, e
chegou a um resultado alarmante: os engenheiros e projetistas empregam somente 15% do seu tempo total para atividades de projeto e engenharia de fato, e os outros 85% são gastos em reuniões, telefonemas, preenchimento de papéis e procura de informações necessárias ao andamento do projeto. Este dado comprova novamente a necessidade da implantação de um sistema auxiliar de informações ao desenvolvimento de projetos.
Aliado aos problemas já citados, nota-se hoje que quase a totalidade destes softwares não eram adequados às necessidades emergentes da engenharia simultânea, e assim, não conseguiriam diminuir ainda mais o ciclo de desenvolvimento do produto.
Várias empresas que sentiram todos estes problemas de perto, como Xerox, HP, Lockheed e outras, começaram a envidar esforços para solucionar todos estes problemas, cada uma à sua maneira. Destes esforços derivaram os sistemas chamados EDMS (Engineering
Data Management Systems) e os PDM (Product Data Management) .
Enquanto os sistemas EDMS derivaram de antigos sistemas de controle de documentação rasterizada e microfilmada, os sistemas PDM foram os sucessores naturais de sistemas de gerenciamento de arquivos gerados pelos softwares de CAE, CAD e CAM.
Hoje a tendência está-se revelando pela união dos pontos fortes de cada uma destas tecnologias agregados em sistemas chamados Product Information Management (PIM).
Vistas as principais metodologias e ferramentas que geram informações importantes para o projeto de produtos e antes de apresentar a construção do modelo proposto, faz-se no próximo Capítulo um apanhado geral sobre como ocorre o tratamento de informações de projeto na empresa pesquisada e os maiores problemas decorrentes dos procedimentos atualmente empregados.
CAPÍTULO 3 - 0 TRATAMENTO DE INFORMAÇÕES DE PROJETO
Antes de iniciar a construção do Banco de dados para projeto, apresenta-se como as informações de projeto são tratadas na empresa pesquisada, bem como as iniciativas por ela tomada para aprimorar o gerenciamento de tais informações.
3.1 - APRESENTAÇÃO DA EMPRESA PESQUISADA
A Multibrás Eletrodomésticos S.A., é a maior fabricante de eletrodomésticos da linha branca da América Latina. Possui unidades fabris em Joinville, São Paulo, São Bernardo do Campo, Rio Claro e Manaus. Os produtos fabricados pela Multibrás, unidade Joinville são: Refrigeradores, Freezers, Condicionadores de ar e Secadoras de roupa.
Esta empresa está na fase inicial da implantação de um sistema de gerenciamento de arquivos (PDM - Product Data
Management) . 0 controle e distribuição de documentos é
dificultado pela existência de duas plantas distantemente localizadas (uma em Joinville, outra em São Bernardo do Campo). A empresa concentra em Joinville o Centro de Tecnologia em Refrigeração (CTR), local onde são desenvolvidos os projetos de novos produtos.
0 processo de oficialização das alterações nos desenhos de engenharia são realizadas através de um documento chamado de Instrução de Engenharia (IE).
Atualmente, as atividades de desenvolvimento de produtos, entre outras atividades de engenharia, são essencialmente baseadas em procedimentos suportados por documentos em papel.
Isto é, aquilo que é considerado como o original de um documento, usualmente é sua versão em papel, independentemente do mesmo ter sido produzido através de um programa de computador
ou de uma máquina de escrever. Os principais aspectos ligados às informações de projeto são sucintamente descritos a seguir:
- Cultura da informação baseada em papéis. A Multibrás já é uma grande usuária de sistemas computacionais em seus diversos departamentos. Entretanto, a maioria dos sistemas utilizados são apenas ferramentas para produzir e controlar documentos em papel. As principais evidências disto, observadas nas visitas às
instalações fabris e centros de tecnologia, incluem:
• distribuição e acesso às normas técnicas através do uso de Postos de Normas, que são postos fixos geograficamente dispersos, onde cópias em papel estão disponíveis para consulta dos usuários. Observa-se que as normas foram, em sua maioria, originalmente compostas através de editores de texto;
• existência de sofisticados sistemas, desenvolvidos internamente, para controlar a impressão e a circulação de desenhos de engenharia e outros documentos referentes a produtos, conforme requisito para certificação ISO 9001. Tais sistemas chegam a incluir no carimbo do desenho impresso informações como: prazo de validade, finalidade da cópia, etc; • evidência de atrasos no processo de aprovação de instruções de engenharia e outros processos, já que tais papéis devem viajar para diversos locais, sendo difícil o seu rastreamento;
- Ilhas de automação (Sistemas existentes) . Ao longo dos últimos anos, as diversas áreas da Multibrás implantaram inúmeros bancos de dados para controlar diversos documentos e procedimentos de engenharia. Tais sistemas possuem, genericamente, as seguintes características:
• são usados para controlar um único tipo de documento. Por exemplo: o sistema ADM controla desenhos originários do
Euclid; o SGPF controla um dos possíveis procedimentos de
