Modelo de referência para o desenvolvimento de produtos

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    FRANCESCO BORDIGNON

    MODELO DE REFERNCIA PARA O DESENVOLVIMENTO DE

    PRODUTOS CERMICOS CONSIDERANDO O CICLO DE VIDA

    TOTAL DO PRODUTO

    Tese apresentada Escola Politcnica da Universidade de So Paulo para a obteno do ttulo de Doutor em Engenharia.

    So Paulo

    2013

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    FRANCESCO BORDIGNON

    MODELO DE REFERNCIA PARA O DESENVOLVIMENTO DE

    PRODUTOS CERMICOS CONSIDERANDO O CICLO DE VIDA

    TOTAL DO PRODUTO

    Tese apresentada Escola Politcnica da Universidade de So Paulo para a obteno do ttulo de Doutor em Engenharia. rea de Concentrao: Engenharia Mecnica Orientador: Prof. Dr. Paulo Carlos Kaminski

    So Paulo 2013

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    DEDICATRIA

    A Sandra, esposa, amiga, companheira, cmplice,

    minha vida.

  • iv

    AGRADECIMENTOS

    O mais profundo agradecimento ao meu orientador, Prof. Dr. Paulo Carlos

    Kaminski, pelo grande exemplo de seriedade, profissionalismo, honestidade e

    competncia; pela pacincia, pela constante orientao, pelo encorajamento, pela

    ajuda profissional e pela amizade.

    Agradecimentos, tambm, minha esposa, Sandra, por ter, sempre e

    incondicionalmente, acreditado e apoiado minhas escolhas.

    Ao Sr. Silvrio Maffei, meu amigo e mentor no mundo da cermica.

    Ao Professor Giorgio Timellini, do Centro Ceramico di Bologna, pela ateno,

    aconselhamento, ajuda, disponibilidade e participao.

    Aos pesquisadores do Centro Ceramico do Bologna, Rossano Resca e Gabriele

    Lelli, pela disponibilidade, ajuda e a carinhosa ateno sempre dispensada.

    Ao Professor Eduardo de Senzi Zancul, pela disponibilidade e aconselhamento.

    Aos Srs. Mauro Comastri, Giuseppe Bandieri, Lorenzo Fiorentini, Fabio Emiliani e

    Simone Tardini, pela disponibilidade e pelas preciosas informaes fornecidas.

    Aos Srs. Daniele Bandiera, Franco Manfredini, Gian Luigi Fiorentini, Elia Bitossi,

    Ricardo Lima, Fbio Lima, Stefano Galli, Reginaldo Incio e Camila Francisco, pela

    colaborao na validao do projeto.

    Aos Professores Antonio Csar Galhardi, Diretor, e Carlos Eduardo Schuster,

    Jos Jair Ferraretto, Lvia Maria Louzada Brando, colegas Coordenadores da

    Fatec Jundia, pelo apoio e encorajamento.

    Ao Prof. Dr. Cludio Possani, pelo encorajamento e pela amizade.

    Ao Prof. Dr. ngelo Luiz Cortelazzo, pelo apoio e pela amizade.

    Ao pessoal da Secretaria de ps-graduao da Mecnica e da Secretaria

    automotiva pela colaborao.

    A todos aqueles que, direta ou indiretamente, contriburam para a realizao

    deste trabalho.

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    EPGRAFE

    Quando a utilidade de curto prazo se torna critrio absoluto de ao, os valores do justo e do verdadeiro caem rapidamente na rbita dos clculos imediatos. esta a razo inerente ao discurso mercantil-colonial. Bosi, Alfredo. Dialtica da colonizao. SP: Cia das Letras, 1992, p. 158.

  • vi

    RESUMO

    O presente trabalho visa a desenvolver um modelo de referncia especfico para

    o desenvolvimento de novos produtos e de tecnologias de produo para o setor da

    produo industrial brasileira de cermica para revestimento. baseado no uso das

    metodologias de Desenvolvimento de Produtos, Anlise e Gerenciamento do Ciclo

    de Vida Total e de Desenvolvimento de Produtos Sustentveis, integrando os

    aspectos industriais com a reduo do impacto ambiental e a sustentabilidade de

    processos e produtos. O setor de produo de cermica no foi ainda abordado

    amplamente, em termos de pesquisa acadmica, naquilo que concerne

    metodologia de projeto de produto e do processo de fabricao. O presente trabalho

    pode colaborar para o preenchimento desta lacuna e trazer uma contribuio til a

    um setor estratgico nacional, j que atualmente o Brasil o segundo produtor e o

    segundo consumidor mundial. Do ponto de vista energtico, a produo de pisos e

    azulejos cermicos intensiva e a reduo eficiente do impacto ambiental deve ter

    foco prioritrio no prprio processo produtivo. A anlise do setor tem revelado

    fragilidades estruturais, que devem ser corrigidas para alcanar um nvel de

    competitividade internacional. O desenvolvimento da presente pesquisa fornece,

    como resultados principais, a gerao de um modelo de referncia para o projeto e

    desenvolvimento de novos produtos cermicos e tecnologia de produo, a partir da

    anlise da prtica atual de desenvolvimento, da teoria de processo de

    desenvolvimento de produto e da anlise comparativa do estado da arte no Brasil e

    na Itlia. O modelo proposto validado com pesquisa de campo realizada em

    empresas do setor cermico no Brasil e na Itlia e com anlise crtica sobre o clculo

    de anlise do ciclo de vida. Como resultado secundrio, so apresentadas diretrizes

    para aplicao da metodologia na produo nacional, visando a orientar uma

    reestruturao estratgica do setor.

    Palavras chave: Cermica (Produo). Pisos. Azulejos. Ciclo de vida

    (Gerenciamento). Produtos (Projeto). Gesto ambiental.

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    ABSTRACT

    The present work intends to develop a specific reference model for new products

    and production technologies development in the Brazilian ceramic tiles industrial

    sector. It is based on Product Development, Total Life cycle Analysis and

    Management and Sustainable Products Development methodologies, integrating the

    industrial aspects with the environmental impact reduction and the sustainability of

    processes and products. The ceramic tile production sector has not yet been widely

    approached, as academic research, about the product and production project

    methodology. This work can cooperate to fulfill this gap and perform a useful

    contribution to a national strategic sector, for being, nowadays, Brazil the second

    producer and the second consumer into the world market. Form the energy point of

    view, the ceramic tile production is intensive and an efficient environmental impact

    reduction must have the main focus in the production process. The sector analysis

    revealed structural fragilities that must be revised to achieve an international

    competition level. The present research development engender, as main result, the

    creation of a reference model for new ceramic product and production technology

    project and development, based on the analysis of the current practice for product

    development, on the product development process theory and on its application by a

    comparative analysis of the state of the art in Brazil and Italy. The proposed model is

    validated by field research in Brazilian and Italian ceramic industries, as well as

    critical analysis about Life Cycle Analysis calculation. As secondary result, guidelines

    are presented, to apply this methodology into the national production, aiming to orient

    a strategic sector restructuration.

    Keywords: Ceramic (Production). Floor tiles. Wall tiles. Life Cycle (Management).

    Products (Project). Environmental management.

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    LISTA DE FIGURAS

    Figura 1.1 - Estrutura do trabalho .................................................................... 5 Figura 2.1 - Fluxograma do processo genrico de produo de monoqueima 14 Figura 2.2 - Cronograma tpico de desenvolvimento de produtos cermicos .. 25 Figura 3.1 - Modelo de desenvolvimento de projetos por Asimow ................... 29 Figura 3.2 - Espiral de projeto por Kaminski .................................................... 30 Figura 3.3 - PDP por Ulrich e Eppinger ............................................................ 31 Figura 3.4 - Modelo de referncia do PDP por Rozenfeld et al. ....................... 33 Figura 3.5 - Ciclo total do material ................................................................... 34 Figura 3.6 - Modelo simplificado de PLM ......................................................... 38 Figura 3.7 - Estrutura bsica do ACV ............................................................... 39 Figura 3.8 - Nveis de escopo do ACV ............................................................. 40 Figura 3.9 - Visualizao do conceito de Projeto para Sustentabilidade (D4S) 42 Figura 3.10 - Projeto do perfil ambiental do produto .......................................... 47 Figura 4.1 - Fluxograma do processo de produo de monoqueima na Itlia . 55 Figura 4.2 - Fluxograma do processo de produo de monoqueima no Brasil 56 Figura 5.1 - Organograma tipo de estrutura organizacional funcional ............. 82 Figura 6.1 - Sequncia para conduo da pesquisa de campo ....................... 93 Figura 6.2 - Histograma dos Ecoindicadores dos produtos Reference, CET e

    ITA ................................................................................................

    108 Figura 6.3 - Contribuio dos produtos sobre os problemas ambientais

    considerados .................................................................................

    108 Figura 6.4 - Radar ambiental de produto cermico - original vs. reprojetado .. 115 Figura B.1 - Modelo de PDP para cermica (Fases) ........................................ 142 Figura B.2 - Modelo detalhado de PDP para cermica (Fases e Atividades) .. 143

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    LISTA DE TABELAS

    Tabela 2.1 - Inovao da tecnologia de processo cermico aps 1990 na Itlia 13 Tabela 2.2 - Sequncia de desenvolvimento de produtos cermicos ................ 22 Tabela 4.1 - Resumo comparativo dos dados de produo e vendaano 2009 51 Tabela 4.2 - Importaes brasileiras de produtos cermicos ............................. 52 Tabela 4.3 - Normas tcnicas e sistemas d