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GUILHERME CANUTO DA SILVA MODELO DE REFERÊNCIA PARA O PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DO PRODUTO AUTOMOTIVO E DIRETRIZES PARA SELEÇÃO DE PROTÓTIPOS VIRTUAIS E FÍSICOS São Paulo 2013

Teses Usp Engenharia Mecânica

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Engenharia Automotiva

Text of Teses Usp Engenharia Mecânica

  • GUILHERME CANUTO DA SILVA

    MODELO DE REFERNCIA PARA O PROCESSO DE

    DESENVOLVIMENTO DO PRODUTO AUTOMOTIVO E DIRETRIZES

    PARA SELEO DE PROTTIPOS VIRTUAIS E FSICOS

    So Paulo

    2013

  • II

    GUILHERME CANUTO DA SILVA

    MODELO DE REFERNCIA PARA O PROCESSO DE

    DESENVOLVIMENTO DO PRODUTO AUTOMOTIVO E DIRETRIZES

    PARA SELEO DE PROTTIPOS VIRTUAIS E FSICOS

    Tese apresentada Escola Politcnica

    da Universidade de So Paulo para

    obteno do ttulo de Doutor em

    Engenharia

    rea de concentrao:

    Engenharia Mecnica

    Orientador:

    Prof. Dr. Paulo Carlos Kaminski

    So Paulo

    2013

  • III

    Este exemplar foi revisado e corrigido em relao verso original, sob

    responsabilidade nica do autor e com a anuncia de seu orientador.

    So Paulo, de outubro de 2013.

    Assinatura do autor ____________________________

    Assinatura do orientador _______________________

    FICHA CATALOGRFICA

    Silva, Guilherme Canuto da

    Modelo de referncia para o processo de desenvolvimento do produto automotivo e diretrizes para seleo de prottipos virtuais e fsicos / G.C. da Silva. -- verso corr. -- So Paulo, 2013.

    255 p.

    Tese (Doutorado) - Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia Mecnica.

    1.Desenvolvimento de produtos 2.Engenharia automotiva 3.Projeto automotivo 4.Prottipos I.Universidade de So Paulo. Escola Politcnica. Departamento de Engenharia Mecnica II.t.

  • IV

    AGRADECIMENTOS

    Quero agradecer meu orientador Prof. Dr. Paulo Carlos Kaminski pela dedicao e

    contribuies irrestritas para realizao desta tese.

    Ao Prof. Dr. Marcos de Sales Guerra Tsuzuki, ao Prof. Dr. Eduardo de Senzi Zancul,

    e ao Prof. Dr. Daniel Capaldo Amaral, pelas contribuies fornecidas para aprimorar

    o texto desta tese.

    Ao Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl, por permitir a realizao de parte desta pesquisa no

    departamento de Datenverarbeitung in der Konstruktion (Dik), da Technische Universitt

    Darmstadt na Alemanha.

    Ao Prof. Dr.-Ing. Klaus Schtzer, a sua esposa Darlene, ao amigo Joselito Henriques e

    a sua esposa Raquel, por todo o suporte e auxilio prestados durante minha estadia na

    Alemanha.

    Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientfico e Tecnolgico (CNPq) pela

    bolsa de doutorado.

    Ao Deutscher Akademischer Austausch Dienst (DAAD), por fornecer parte do subsdio

    necessrio para minha estadia na Alemanha.

    Aos professores integrantes, e aos colaboradores do Centro de Engenharia

    Automotiva da Escola Politcnica da Universidade de So Paulo (CEA), pelo suporte

    e apoio para a realizao das pesquisas de campo.

    Aos alunos de iniciao cientfica, pelo auxilio no desenvolvimento de tpicos

    especficos desta tese.

    A minha esposa Ktia pela ajuda, pacincia e apoio incondicionais.

    Aos meus pais, familiares e amigos, que direta ou indiretamente contriburam para a

    realizao desta tese.

  • V

    In der Mitte von Schwierigkeiten liegen die Mglichkeiten. Albert Einstein.

  • VI

    RESUMO

    O processo de desenvolvimento de produtos (PDP) formado por um conjunto de

    atividades organizadas e interativas com o propsito de se planejar, desenvolver e

    fabricar um produto que seja tcnico e economicamente vivel, alm de ser atrativo e

    atender, quando possvel, todas as expectativas dos usurios. Para que tais

    atividades sejam realizadas e concludas faz-se o uso de ferramentas de auxlio ao

    PDP. Entre estas ferramentas esto os prottipos virtuais e os prottipos fsicos. A

    utilizao de prottipos virtuais e fsicos no PDP traz maturidade ao projeto, reduz

    as incertezas, e auxilia na conservao do fluxo de informao durante todo projeto,

    desenvolvimento, implementao e operao da unidade fabril. Desta forma

    diferentes prottipos so utilizados para diferentes necessidades, de modo que o

    desenvolvimento do produto seja concludo e, em paralelo, se inicie o projeto do

    processo de fabricao. Esta tese apresenta o desenvolvimento de um modelo de

    referncia especfico para o processo de desenvolvimento do produto automotivo,

    denominado de PDP-Automotivo. A partir deste modelo de referncia, um conjunto

    de diretrizes para a seleo de prottipos virtuais e fsicos proposto. O

    PDP-Automotivo foi validado por meio de uma pesquisa de campo envolvendo

    profissionais pertencentes montadoras, autopeas e empresas de projeto

    automotivo. As diretrizes tambm foram analisadas e validadas por profissionais

    atuantes no setor automotivo.

    Palavras-chave: modelo de referncia. PDP-Automotivo. Prottipo virtual. Prottipo

    fsico. Diretrizes. Montadoras.

  • VII

    ABSTRACT

    The product development process (PDP) consists of a set of organized and interactive

    activities aiming to plan, develop and manufacture a technically and economically

    feasible product. Moreover, this product is intended to be attractive and, when

    possible, meet all users expectations. PDP-aiding tools, such as virtual prototypes

    and physical prototypes, are used in order to perform and complete these activities.

    The use of virtual prototypes and physical prototypes in PDP brings maturity to the

    design, reduces uncertainties and helps to maintain the information flow during the

    design, development, implementation and operation of the manufacturing unit.

    Therefore, different prototypes are used to meet distinct needs allowing the

    achievement of the products development process simultaneously to the start of the

    manufacturing process design. This doctoral study presents the development of a

    reference model specific for the automotive product development process, named

    Automotive PDP. A set of guidelines for the selection of virtual and physical

    prototypes is proposed from this reference model. Automotive PDP was validated by

    a field research involving professional members from automakers, auto parts and

    automotive design companies. The guidelines were also analyzed and validated by

    professional individuals from the automotive sector.

    Keywords: reference model. Automotive PDP. Virtual prototype. Physical prototype.

    Guidelines. Automakers.

  • VIII

    LISTA DE FIGURAS

    Figura 1.1 Esquematizao do conceito ............................................................................. 06

    Figura 1.2 Associao das nomenclaturas sistemas; tcnicas/tecnologias;

    software/programas e mquinas para prottipos virtuais ............................................... 08

    Figura 1.3 Associao das nomenclaturas sistemas; tcnicas/tecnologias;

    software/programas e mquinas para prottipos fsicos ................................................. 09

    Figura 1.4 Estruturao da tese ........................................................................................... 17

    Figura 2.1 Modelo geral de desenvolvimento de um projeto ......................................... 19

    Figura 2.2 Diretrizes para o projeto e o desenvolvimento de produtos e sistemas ..... 21

    Figura 2.3 Cronograma de planejamento da qualidade do produto ........................... 22

    Figura 2.4 Exemplo de espiral de projeto......................................................................... 24

    Figura 2.5 Os quatro domnios de acordo com o conceito de projeto axiomtico ..... 25

    Figura 2.6 Viso geral do modelo de referncia do PDP ............................................... 26

    Figura 2.7 O processo de desenvolvimento de produtos .............................................. 26

    Figura 2.8 Representao de gates tcnicos e gerenciais no PDP .................................. 27

    Figura 2.9 Viso geral do PDP da montadora asitica ................................................... 30

    Figura 2.10 Organograma bsico da montadora asitica ................................................ 32

    Figura 2.11 PDP da montadora europeia ........................................................................... 33

    Figura 2.12 Digital mock-up automotivo ............................................................................. 35

    Figura 2.13 Organograma bsico da montadora europeia .............................................. 38

    Figura 2.14 PDP da montadora americana ........................................................................ 39

    Figura 2.15 Organograma bsico da montadora americana ........................................... 44

  • IX

    Figura 3.1 Sistemas computacionais no PDP ................................................................... 55

    Figura 3.2 Subdiviso para os sistemas CAD .................................................................. 56

    Figura 3.3 Visualizao de um modelo em fio de arame: A) estruturas para

    acondicionar a matria prima. B) bancadas de trabalho. C) trabalhadores .................. 57

    Figura 3.4 Visualizao de um modelo de superfcies ..................................................... 57

    Figura 3.5 Visualizao de um modelo slido .................................................................. 58

    Figura 3.6 Processo de formulao, anlise e soluo de problemas de engenharia . 59

    Figura 3.7 Exemplos de malha estruturada (a) e no estruturada (b) ......................... 61

    Figura 3.8 Relao entre ns e coordenadas nos modelos fsico e lgico .................... 62

    Figura 3.9 Abordagem do mtodo das diferenas finitas .............................................. 64

    Figura 3.10 Abordagem do mtodo dos elementos finitos .............................................. 66

    Figura 3.11 Exemplos de elementos utilizados em (a) uma, (b) duas e (c) trs

    dimenses ............................................................................................................................... 66

    Figura 3.12 Viso holstica do sistema FD ......................................................................... 70

    Figura 3.13 Princpio de funcionamento do sistema composto de RV .......................... 73

    Figura 3.14 Visualizao do exterior do modelo virtual de um automvel ................. 74

    Figura 4.1 Princpio da tcnica/tecnologia SLA ............................................................... 81

    Figura 4.2 Princpio da tcnica/tecnologia LOM ............................................................. 82

    Figura 4.3 Princpio da tcnica/tecnologia SLS ................................................................ 83

    Figura 4.4 Princpio da tcnica/tecnologia FDM .............................................................. 84

    Figura 4.5 Princpio da tcnica/tecnologia 3DP ............................................................. 85

  • X

    Figura 4.6 (A) Modelo padro em SLA. (B) Colocao do modelo padro no

    recipiente, e deposio do silicone. (C). Cura do silicone. (D) Remoo do modelo

    padro e concluso do molde em silicone ......................................................................... 88

    Figura 4.7 Princpios da 3D KelTool.............................................................................. 89

    Figura 4.8 Princpios da DirectAIM: (A) insertos slidos; (B) caixa e (C) caixa com

    aletas ........................................................................................................................................ 90

    Figura 4.9 Princpios do sistema de arrefecimento do molde na DirectTool (A)

    arrefecimento convencional. (B) sistema do tipo internal conformal cooling channels ... 91

    Figura 4.10 Princpios da Sand Casting. (A) Modelo 1 em CAD. (B) Modelo 2 em

    CAD. (C) Molde em areia do modelo 1. (D) Molde do modelo 2 em areia................... 92

    Figura 4.11 Princpios da usinagem CNC ......................................................................... 95

    Figura 4.12 Prottipo fsico de um objeto genrico fabricado em HSM. (A) geometria

    3D. (B) prottipo fsico concludo ........................................................................................ 96

    Figura 4.13 Princpio da Vacuum Bagging. (A) molde construdo em CNC. (B) material

    de fabricao do prottipo e molde em invlucro. (C) ps-cura do prottipo. (D)

    prottipo concludo ............................................................................................................... 97

    Figura 5.1 Representao mnemnica do PDP-Automotivo ....................................... 102

    Figura 6.1 Procedimento para utilizao das diretrizes ................................................ 141

  • XI

    LISTA DE TABELAS

    Tabela 1.1 Tipos de prottipos e suas aplicaes ........................................................... 04

    Tabela 2.1 Distribuio da produo de autoveculos por continentes ...................... 28

    Tabela 2.2 Comparativo entre o referencial terico e os trs exemplos de PDP

    automotivos ............................................................................................................................ 45

    Tabela 2.3 Comparativo entre o referencial terico e os trs exemplos de PDP

    automotivos para as estruturas dos modelos de PDP ...................................................... 47

    Tabela 2.4 Comparativo entre o referencial terico e os trs exemplos de PDP

    automotivos para as fases do PDP ...................................................................................... 48

    Tabela 2.5 Comparativo entre o referencial terico e os trs exemplos de PDP

    automotivos para as atividades do PDP ............................................................................ 49

    Tabela 2.6 Comparativo entre o referencial terico e os trs exemplos de PDP

    automotivos para as estruturas organizacionais bsicas do PDP .................................. 50

    Tabela 3.1 Vantagens (V) e desvantagens (D) entre as malhas estruturada e no

    estruturada.............................................................................................................................. 62

    Tabela 3.2 Algumas caractersticas dos mtodos das diferenas finitas, dos volumes

    finitos e dos elementos finitos .............................................................................................. 68

    Tabela 3.3 Abordagem da literatura para Fbrica Digital (FD) .................................... 71

    Tabela 3.4 Exemplos de software CAD/CAE e seus respectivos mtodos numricos

    .................................................................................................................................................. 75

    Tabela 4.1 Sntese das principais tcnicas/tecnologias de prototipagem

    rpida (PR) .............................................................................................................................. 86

    Tabela 4.2 Sntese das principais tcnicas/tecnologias de ferramental rpido (FR) .. 94

  • XII

    Tabela 4.3 Sntese das principais tcnicas/tecnologias de remoo de material

    (RM) ......................................................................................................................................... 99

    Tabela 5.1 Principais atividades da macrofase da estratgia do produto ................ 104

    Tabela 5.2 Principais atividades da macrofase de desenvolvimento do produto e do

    processo ................................................................................................................................. 110

    Tabela 5.3 Principais atividades da macrofase de produo e melhoria contnua

    ................................................................................................................................................ 113

    Tabela 5.4 Distribuio dos respondentes de acordo os subgrupos .......................... 117

    Tabela 5.5 Distribuio dos respondentes de acordo com a ocupao profissional 118

    Tabela 5.6 Questionrios vlidos e questionrios no vlidos .................................... 118

    Tabela 5.7 Atividades no diretamente presentes em empresas de autopeas ........ 120

    Tabela 5.8 Viso global da organizao e distribuio das respostas, para a atividade

    (Ia) contida na fase 1: estudo de mercado (EDM) ........................................................... 122

    Tabela 5.9 Viso das respostas, para a atividade (Ia) contida na fase 1: estudo de

    mercado (EDM) .................................................................................................................... 122

    Tabela 5.10 Distribuio da dos resultados para a atividade (Ia) da fase1: estudo

    de mercado (EDM) .............................................................................................................. 123

    Tabela 5.11 Resultados globais obtidos para o PDP-Automotivo ............................... 124

    Tabela 5.12 Resultados globais das macrofases e marcos tcnico e gerencial do

    PDP-Automotivo ................................................................................................................. 125

    Tabela 5.13 Resultados globais das fases contidas na macrofase da estratgia do

    produto. ................................................................................................................................. 126

  • XIII

    Tabela 5.14 Resultados globais das fases contidas na macrofase de desenvolvimento

    do produto e do processo ................................................................................................... 127

    Tabela 5.15 Resultados globais das fases contidas na macrofase de produo e

    melhoria contnua ................................................................................................................ 128

    Tabela 5.16 Atividades com mdias gerais menor que 4,0 .......................................... 129

    Tabela 5.17 Atividades complementares para a macrofase da estratgia do

    produto .................................................................................................................................. 130

    Tabela 5.18 Atividades vlidas para incorporao no PDP-Automotivo ................... 131

    Tabela 5.19 Atividades complementares para a macrofase de desenvolvimento do

    produto e do processo ......................................................................................................... 132

    Tabela 5.20 Atividades vlidas para incorporao no PDP-Automotivo ................... 132

    Tabela 5.21 Atividades complementares para a macrofase de produo e melhoria

    contnua ................................................................................................................................. 132

    Tabela 5.22 Atividades no vlidas para incorporao no PDP-Automotivo ........... 133

    Tabela 5.23 Incorporao das atividades complementares conforme a macrofase e a

    fase do PDP-Automotivo .................................................................................................... 134

    Tabela 5.24 Incorporao das atividades complementares conforme a macrofase e a

    fase do PDP-Automotivo .................................................................................................... 134

    Tabela 6.1 Sistemas e tcnicas/tecnologias possveis de serem utilizadas para criao

    de prottipos virtuais .......................................................................................................... 138

    Tabela 6.2 Sistemas e tcnicas/tecnologias possveis de serem utilizadas para

    fabricao de prottipos fsicos ......................................................................................... 140

    Tabela 6.3 Distribuio das amostras de acordo com os subgrupos ........................... 143

  • XIV

    Tabela 6.4 Distribuio das amostras de acordo o cargo .............................................. 143

    Tabela 6.5 Distribuio dos resultados para as questes 1, 2, 3, 4 e 5 ......................... 144

    Tabela 6.6 Comentrios, crticas e/ou sugestes sobre o procedimento .................... 145

  • XV

    LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

    0S 0 Serie

    3D Three Dimensional

    APQP Advanced Product Quality Planning

    CAD Computer Aided Design

    CAE Computer Aided Engineering

    CAM Computer Aided Manufacturing

    CDP Conceito do Processo

    CLG Conceito Logstico

    CNC Computer Numeric Control

    CSP Conceito do Sistema de Produo

    DAR Dimensionamento e Alocao de Recursos

    DDC Desenvolvimento do Conceito

    DDE Desenvolvimento do Estilo

    DDM Desenvolvimento dos Mdulos

    DDS Descontinuidade da Srie

    DE/LH1 Designentscheidung/Lastenheft 1

    DIC Direct Investiment Casting

    DKM Datenkontrollmodell

    DKM/LH2 Datenkontrollmodell/Lastenheft 2

    DMU Digital Mock-up

    EDM Estudo do mercado

    EDP Estabilidade do Processo

    EDS Estabilidade da Srie

    EOP End of Production

    FDM Fused Deposition Modelling

    FR Ferramental Rpido

    HSM High-speed Machining

    IFE Infraestrutura

    IIC Indirect Investment Casting

  • XVI

    IJP Inkjet Printing

    IJP-3D Inkjet Printing-Three Dimensional

    IPS Incio da Produo Seriada

    LDP Lanamento do Produto

    LF Launchfreigabe

    LH2 Lastenheft 2

    MDF Mtodo das Diferenas Finitas

    MDM Monitoramento do Mercado

    ME Markteinfhrung

    MEF Mtodo dos Elementos Finitos

    MFA Modelagem por Fio de Arame

    MR Market Review

    MSO Modelagem por Slidos

    MSU Modelagem por Superfcies

    MVF Mtodo dos Volumes Finitos

    NPA No Paramtrico

    PAR Paramtrico

    PCO Prottipo Conceito

    PD Projektdefinition

    PDP Processo de Desenvolvimento de Produtos

    PDT Product Development Team

    PE Projektentscheidung

    PF Prottipo Fsico

    PFI Prottipo Final

    PFU Prottipo Funcional

    PGE Prottipo Geomtrico

    POP Posicionamento do Produto

    POS Positionierung

    PP Physical Prototyping

    PPF Projeto do Processo de Fabricao

    PPP Planejamento e Preparao da Produo

  • XVII

    PPS Produktplanungsstart

    PR Prototipagem Rpida

    PRP Projeto do Produto

    PSP Pr-srie de Produo

    PTE Prottipo Tcnico

    PV Prottipo Virtual

    PVS Produktionsversuchsserie

    RAR Redimensionamento e Alocao de Recursos

    RP Rapid Prototyping

    RT Rapid Tooling

    RTC Reduo dos Tempos de Ciclo

    RVT Reviso Tcnica

    SBP Statusbericht Produktplanung

    SL Stereolithography

    SLS Selective Laser Sintering

    SOP Start of Production

    SP Strategische Projektvorbereitung

    TAP Tecnologia e Automao do Processo

    TDI Testes das Instalaes

    TVF Testes e Validao Final

    UP Unidade de Produo

    V1PT Virtuellen 1. Prototypen

    VDA Verband der Automobilindustrie

    VDI Verein Deutscher Ingenieure

    VP Virtual Prototyping

  • XVIII

    SUMRIO

    LISTA DE FIGURAS

    LISTA DE TABELAS

    LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

    1 INTRODUO ..................................................................................................................... 1

    1.1 Prottipos virtuais e fsicos no PDP ............................................................................ 2

    1.1.1 Caracterizao e padronizao das nomenclaturas: ferramentas; sistemas;

    tcnicas/tecnologias; softwares/programas e mquinas............................................. 4

    1.1.2 Prottipo virtual (PV) e seus sistemas; tcnicas/tecnologias;

    softwares/programas e mquinas .................................................................................... 7

    1.1.3 Prottipo fsico (PF) e seus sistemas; tcnicas/tecnologias; softwares/

    programas e mquinas .................................................................................................... 8

    1.2 O problema de pesquisa ............................................................................................... 9

    1.3 Justificativa da pesquisa .............................................................................................. 10

    1.4 Objetivo ......................................................................................................................... 12

    1.5 Classificao da pesquisa ............................................................................................ 13

    1.5.1 Classificao da pesquisa de acordo com a rea de conhecimento ............... 13

    1.5.2 Classificao da pesquisa de acordo com a finalidade .................................... 13

    1.5.3 Classificao da pesquisa de acordo com o nvel de explicao .................... 13

    1.5.4 Classificao da pesquisa de acordo com os mtodos adotados .................... 14

  • XIX

    1.6 Estrutura da tese .......................................................................................................... 15

    2 PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS (PDP) ................................ 18

    2.1 Referencial terico ........................................................................................................ 18

    2.2 Estudo de caso .............................................................................................................. 28

    2.2.1 O processo de desenvolvimento de produtos de uma montadora asitica .. 29

    2.2.2 O processo de desenvolvimento de produtos de uma montadora europeia 33

    2.2.3 O processo de desenvolvimento de produtos de uma montadora americana

    ........................................................................................................................................... 39

    2.3 Comparativo entre o referencial terico e o estudo de caso .................................. 44

    2.4 Consolidao do captulo ........................................................................................ 51

    3 PROTTIPO VIRTUAL ..................................................................................................... 53

    3.1 Referencial terico ........................................................................................................ 53

    3.1.1 Sistemas de projeto auxiliado por computador (CAD) ................................... 55

    3.1.2 Sistemas de engenharia auxiliada por computador (CAE) ............................. 58

    3.1.3 Sistemas compostos .............................................................................................. 69

    3.2 Consolidao do captulo............................................................................................ 76

    4 PROTTIPO FSICO .......................................................................................................... 78

    4.1 Prototipagem rpida (PR) ........................................................................................... 79

    4.1.1 Estereolitografia (SLA) ......................................................................................... 80

    4.1.2 Manufatura laminar de objetos (LOM) .............................................................. 82

  • XX

    4.1.3 Sinterizao seletiva a laser (SLS) ....................................................................... 83

    4.1.4 Modelagem por fuso e deposio (FDM) ........................................................ 83

    4.1.5 Impresso tridimensional (3DP) ......................................................................... 84

    4.1.6 Sntese das tcnicas/tecnologias de PR.............................................................. 85

    4.2 Ferramental Rpido (FR) ............................................................................................ 87

    4.2.1 Tcnicas/tecnologias de FR baseadas em SLA ................................................. 87

    4.2.2 Tcnicas/tecnologias de FR baseadas em LOM ............................................... 90

    4.2.3 Tcnicas/tecnologias de FR baseadas em SLS .................................................. 91

    4.2.4 Tcnicas/tecnologias de FR baseadas em FDM ................................................ 92

    4.2.5 Tcnicas/tecnologias de FR baseadas em 3DP ................................................. 92

    4.2.6 Sntese das tcnicas/tecnologias de FR .............................................................. 93

    4.3 Remoo de material (RM) ......................................................................................... 95

    4.3.1 Usinagem de alta velocidade (HSM) .................................................................. 96

    4.3.2 Vacuum Bagging ..................................................................................................... 96

    4.3.3 Sntese das tcnicas/tecnologias de RM ............................................................ 97

    4.4 Consolidao do captulo.......................................................................................... 100

    5 MODELO DE REFERNCIA PARA O PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DO

    PRODUTO AUTOMOTIVO............................................................................................... 101

    5.1 Proposio do modelo de referncia (PDP-Automotivo) .................................... 101

    5.2 Validao do modelo de referncia (PDP-Automotivo) ...................................... 114

  • XXI

    5.2.1 Definio dos objetivos ....................................................................................... 115

    5.2.2 Instrumento de coleta de dados ........................................................................ 115

    5.2.3 Seleo das amostras ........................................................................................... 116

    5.2.4 Coleta dos dados ................................................................................................. 117

    5.2.5 Organizao dos dados coletados ..................................................................... 118

    5.3 Apresentao e discusso dos resultados ............................................................... 124

    5.3.1 Concluso dos resultados ................................................................................... 133

    5.4 Concluso do captulo ............................................................................................... 134

    6 DIRETRIZES PARA A SELEO DE PROTTIPOS VIRTUAIS E FSICOS .......... 136

    6.1 Desenvolvimento das diretrizes .............................................................................. 136

    6.2 Procedimento para utilizao das diretrizes .......................................................... 141

    6.3 Validao das diretrizes ............................................................................................ 142

    6.3.1 Desenvolvimento do questionrio .................................................................... 142

    6.3.2 Seleo das amostras ........................................................................................... 142

    6.3.3 Coleta das informaes ....................................................................................... 143

    6.3.4 Anlise e discusso dos resultados ................................................................... 143

    6.4 Consolidao do captulo.......................................................................................... 146

    7 CONCLUSO ................................................................................................................... 147

    7.1 Trabalhos futuros ....................................................................................................... 150

  • XXII

    REFERNCIAS ..................................................................................................................... 152

    APNDICE A Teses de doutorado sobre o PDP defendidas entre os anos de 2001 e

    2010 ........................................................................................................................................ 167

    APNDICE B Exemplos de software CAD/CAE e seus respectivos mtodos

    numricos .............................................................................................................................. 172

    APNDICE C Estrutura organizacional proposta para o PDP-Automotivo .............. 177

    APNDICE D Modelo de questionrio utilizado na pesquisa ..................................... 186

    APNDICE E Distribuio dos respondentes e das notas para todas as atividades do

    questionrio .......................................................................................................................... 201

    APNDICE F Identificao da necessidade de uso de prottipos de acordo com a

    atividade do PDP-Automotivo .......................................................................................... 210

    APNDICE G Modelo de questionrio utilizado na pesquisa de validao das

    diretrizes ............................................................................................................................... 222

  • 1

    1 INTRODUO

    O processo de desenvolvimento de produtos (PDP) consiste em um conjunto de

    atividades em que se busca, a partir das necessidades do mercado e considerando as

    possibilidades, restries tecnolgicas e as estratgias competitivas da empresa,

    chegar s especificaes de projeto de um produto e de seu processo de produo,

    para que a manufatura seja capaz de fabric-lo (ROZENFELD et al., 2006).

    O PDP tambm pode ser definido como um conjunto de atividades interligadas, em

    partes simultneas, com resultados mensurveis e sequenciais (marcos), envolvendo

    quase todos os departamentos da empresa ou organizao, com o objetivo de

    transformar as necessidades do mercado, explcitas ou implcitas, em produtos e ou

    servios economicamente viveis (KAMINSKI, 2000).

    Em um primeiro nvel, as empresas transformam a matria prima e outras entradas

    em processos organizados, baseados em uma diviso laboral, em produtos e servios

    que podem ser vendidos no mercado (PRIES; SCHWEER, 2004).

    Em sntese, o processo de desenvolvimento de produtos se inicia com uma macrofase

    de planejamento estratgico, onde os objetivos e metas do produto ou conjunto de

    produtos so definidos. Uma vez definido o conjunto de produtos, se tem a formao

    do portflio de projetos da organizao, do qual determinados projetos podem, ou

    no se tornar produtos a serem desenvolvidos.

    Com a determinao do produto a ser desenvolvido, se tem a macrofase do

    desenvolvimento do produto e dos demais meios necessrios para a sua fabricao.

    Atividades auxiliares ao desenvolvimento do produto, como dimensionamento e

    treinamento de colaboradores, definio de fornecedores e planejamento do fluxo

    logstico tambm ocorrem nesta macrofase.

    Antes que a macrofase de desenvolvimento seja concluda, inicia-se a macrofase de

    lanamento do produto no mercado. Nesta macrofase ocorrem os testes de produo,

    a produo em escala e o lanamento do produto no mercado.

  • 2

    As redes de distribuio so abastecidas com o produto e faz-se a circulao do

    produto no mercado, dependendo das caractersticas e ou objetivos e metas da

    organizao.

    Com o encerramento do tempo determinado para a comercializao do produto, se

    inicia a descontinuao do produto, e a execuo dos planejamentos necessrios para

    a retirada do produto do mercado.

    1.1 Prottipos virtuais e fsicos no PDP

    O uso de prottipos1 virtuais e fsicos no processo de desenvolvimento de produtos

    (PDP) se faz necessrio, pois trs maturidade ao projeto, reduz as incertezas e auxilia

    na conservao do fluxo de informao do produto durante todo o desenvolvimento.

    A utilizao de prottipos no PDP ocorre desde o incio do desenvolvimento do

    produto, at o lanamento do produto no mercado. Diferentes prottipos so

    utilizados para diferentes necessidades, de modo que o projeto e o desenvolvimento

    do produto (PRP) sejam concludos e, em paralelo, se inicie o projeto do processo de

    fabricao do produto (APQP, 1997, p.6).

    Os prottipos tambm so utilizados no projeto do processo de fabricao (PPF), seja

    para a simulao de um processo, ou para o desenvolvimento de meios auxiliares

    para a produo do produto. Com o PPF finalizado, as instalaes fsicas so

    realizadas e a produo do produto iniciada. Uma vez que o produto est em

    fabricao ocorre sua insero no mercado e a sua venda aos consumidores.

    Mesmo com a fabricao do produto mudanas no processo produtivo e no prprio

    produto so realizadas, auxiliadas pelo uso de prottipos construdos em instalaes

    definitivas. Estas mudanas podem ocorrer para reduzir custos, adicionar novas

    caractersticas ao produto, melhorar a qualidade e a confiabilidade, ou para unificar

    componentes existentes em diferentes modelos produzidos na mesma organizao

    (CANDIDO; KAMINSKI, 2008).

    1 Primeiro tipo ou exemplar; modelo (FERREIRA, 2004).

  • 3

    Os prottipos podem ser virtuais ou fsicos, dependendo da necessidade e da

    aplicao.

    Quanto aplicao os prottipos podem ser caracterizados como: prottipo

    conceitual; prottipo geomtrico; prottipo funcional; prottipo tcnico e prottipo

    final (VDI 3404, 2009).

    Os prottipos conceituais (PCO) so a primeira idealizao do conceito do produto

    e/ou da fabricao.

    Os prottipos geomtricos (PGE) so aplicados na avaliao do tamanho, na forma e

    ainda na avaliao das sensaes provocadas pelo tato com o produto e/ou com a

    fabricao.

    Os prottipos funcionais (PFU) incorporam as funes definidas do produto e/ou

    da fabricao. Algumas ou todas as funes podem ser testadas. A forma geomtrica

    pode ser diferente do produto e/ou da fabricao final.

    Os prottipos tcnicos (PTE) no diferem significativamente do produto e/ou da

    fabricao final. Contudo, a tcnica/tecnologia utilizada para se criar ou fabricar o

    produto/componente e/ou da fabricao/dispositivo pode variar, quando

    comparada com a utilizada na fabricao final.

    Os prottipos finais (PFI) so utilizados para um propsito determinado, por

    exemplo na fabricao de pequenos lotes de produtos. O PFI essencialmente um

    prottipo fsico. Em determinados casos, pode ainda ser comercializado.

    A tabela 1.1 mostra uma sntese dos diferentes prottipos descritos e suas aplicaes.

  • 4

    Tabela 1.1 Prottipos e suas aplicaes.

    (VDI 3404, 2009 adaptado pelo autor).

    Para a criao de prottipos virtuais e para a fabricao de prottipos fsicos,

    diferentes sistemas, tcnicas/tecnologias so utilizadas. Entretanto, para melhor

    compreenso desta afirmao, uma caracterizao e padronizao das nomenclaturas

    utilizadas nesta tese se fazem necessrio.

    1.1.1 Caracterizao e padronizao das nomenclaturas: ferramentas; sistemas;

    tcnicas/tecnologias; softwares/programas e mquinas

    Os trabalhos publicados sobre CAD/CAE, que incluem artigos, livros e demais obras

    sobre o tema, apresentam uma caracterizao no padronizada do que seja

    CAD/CAE.

    Blach; Landauer; Rsch e Simon (1998) caracterizam CAD como sendo um sistema. A

    VDI 4426 (2004) caracteriza CAD como um termo genrico para vrias atividades que

    utilizam processamento eletrnico de dados, para projetar e construir, de forma

    direta ou indireta. Barbieri; Bruno; Caruso e Muzzupappa (2008) caracterizam

    CAD/CAE como sendo ferramentas de projeto. Noor (2011) caracteriza CAD/CAE,

    entre outros, como sendo tecnologias auxiliadas por computador (CAx). Outros

    trabalhos com diferentes caracterizaes sobre o tema CAD/CAE ainda podem ser

    citados.

    Com o objetivo de padronizar as nomenclaturas utilizadas nesta tese, uma

    organizao e padronizao das nomenclaturas ferramenta; sistema; tcnica;

    tecnologia; software e mquina proposta.

    prottipo aplicao

    conceitual Avaliao do conceito do produto e/ou da fabricao.

    geomtrico Avaliao da geometria do produto e/ou da fabricao.

    funcional Avaliao de funes do produto e/ou da fabricao.

    tcnico Teste piloto do produto/componente e/ou da fabricao/dispositivo.

    final Pequenos lotes*.

    * Apenas para prottipos fsicos.

  • 5

    A proposio est fundamentada no significado da palavra, conforme o dicionrio

    brasileiro Ferreira (2004), e na argumentao do autor.

    Ferramenta: 2.Utenslio(s) duma arte ou ofcio.

    Sistema: 1.Conjunto de elementos, entre os quais haja alguma relao.

    2.Disposio das partes ou dos elementos de um todo, coordenados entre si,

    e que formam estrutura organizada.

    Tcnica: 1.O conjunto de processos duma arte ou cincia.

    Tecnologia: Conjunto de conhecimentos, esp. princpios cientficos, que se

    aplicam a um determinado ramo de atividade.

    Software: 1.Em um sistema computacional, o conjunto dos componentes

    informacionais, que no faz parte do equipamento fsico e inclui os

    programas e os dados a eles associados. 2.Qualquer programa ou conjunto

    de programas de computador.

    Programa: 5.Inform. Sequncia completa de instrues a serem executadas

    por computador. 7.Tec. Conjunto previamente definido de instrues a

    serem executadas por uma mquina capaz de interpret-las. 8. Programa de

    computador.

    Mquina: 1.Aparelho para comunicar movimento, ou para aproveitar, pr

    em ao ou transformar, energia ou agente natural. (FERREIRA, 2004).

    Para o autor desta tese, ferramenta o utenslio, ou o objeto criado, com o propsito

    de auxiliar o processo de desenvolvimento do produto.

    Sistema um conjunto de elementos independentes, com finalidades distintas, mas

    que se relacionam para atender objetivos comuns e necessrios para o funcionamento

    do sistema.

    Tcnica so o conjunto de mtodos, processos e conhecimentos.

  • 6

    Tecnologia a forma de utilizar a tcnica, ou o conjunto de mtodos, processos e

    conhecimentos, para a realizao dos objetivos necessrios para o funcionamento do

    sistema.

    Software o programa ou conjunto de programas de computador utilizado para

    transformar a tcnica/tecnologia em uma linguagem computacional, ou uma lista de

    instrues, que possa ser interpretada e executada pelo computador. por meio do

    software que a interface entre o homem e o computador (mquina) realizada. Tem

    como entradas os requisitos do usurio, e como sadas resultados analisveis e

    interpretveis.

    Programa uma sequncia completa de instrues, constitudas por uma linguagem

    especfica, executadas por um software contido num computador.

    Mquina o meio ou equipamento utilizado (por exemplo, o computador), que

    combina e transforma os sistemas; tcnicas/tecnologias; software/ programas e a

    energia, no produto final desejado.

    A figura 1.1 mostra uma esquematizao para as nomenclaturas propostas.

    Figura 1.1 Esquematizao do conceito.

    Os prottipos virtuais e fsicos so utilizados no auxlio ao processo de

    desenvolvimento de produtos (PDP). No caso do PDP-Automotivo esta afirmao

    tambm pertinente. Portanto, nesta tese, ambos os prottipos, virtual e fsico, sero

    ferramenta

    sistema

    tcnica/tecnologia

    mq

    uin

    a

    energia

    ferramenta

    sistema

    tcnica/tecnologia

    software/programa

    mq

    uin

    a

    energia

  • 7

    considerados como ferramentas, pois so utenslios de um ofcio, ou objetos de uma

    profisso, que neste caso a engenharia, para auxiliar o PDP-Automotivo.

    As sees 1.1.2 e 1.1.3 mostram uma aproximao para associao e aplicao das

    nomenclaturas propostas para o prottipo virtual (PV) e para o prottipo fsico (PF).

    1.1.2 Prottipo virtual (PV) e seus sistemas; tcnicas/tecnologias;

    softwares/programas e mquinas

    Os prottipos virtuais (PV) so criados em sistemas, por intermdio dos quais

    geometrias tridimensionais (3D), cores e texturas de superfcie so geradas, de forma

    a integrar o ser humano a um ambiente virtual criado por computador

    (ZORRIASSATINE, et al., 2003; BERNARD, 2005; CECIL; KANCHANAPIBOON,

    2007).

    No caso do PV, sistema so os sistemas computacionais utilizados para a criao do

    PV, por exemplo: sistemas de projeto auxiliado por computador (CAD) e os sistemas

    de engenharia auxiliada por computador (CAE).

    A tcnica/tecnologia so as tcnicas/tecnologias utilizadas na modelagem e

    simulao do PV, por exemplo: modelagem por fio de arame (wireframe modelling);

    modelagem por superfcies (surface modelling); modelagem por slidos (solid

    modelling) (LEE, 1999; VDI 4426, 2004); mtodo dos elementos finitos (MEF), mtodo

    dos volumes finitos (MVF) e o mtodo das diferenas finitas (MDF); (BATHE, 1996;

    PEIR; SHERWIN, 2005; SCHFER, 2006; CZICHOS; SAITO; SMITH, 2006; TALER;

    DUDA, 2006).

    Software o programa ou conjunto de programas utilizados para transformar a

    tcnica/tecnologia, em uma linguagem computacional, por exemplo: software

    CAD/CAE.

    A mquina o meio ou equipamento utilizado, que combina e transforma os

    sistemas; tcnicas/tecnologias; software/programas e a energia, no produto final

    desejado, neste caso particular, no prottipo virtual.

  • 8

    A figura 1.2 mostra uma associao das nomenclaturas esquematizadas na figura 1.1,

    para os sistemas; tcnicas/tecnologias; programas/software e mquinas, utilizados na

    criao de um prottipo virtual.

    Figura 1.2 Associao das nomenclaturas sistemas; tcnicas/tecnologias; software/programas e

    mquinas para prottipos virtuais.

    Demais sistemas, que fazem o uso combinado de sistemas CAD/CAE, podem ser

    considerados como sistemas compostos, por exemplo: Fbrica Digital (FD) e

    Realidade Virtual (RV).

    1.1.3 Prottipo fsico (PF) e seus sistemas; tcnicas/tecnologias; softwares/

    programas e mquinas

    Os prottipos fsicos (PF) so fabricados em sistemas, nos quais produtos so gerados

    para diversos propsitos, como: anlise ergonmica, esttica, montagem, testes

    funcionais, entre outras aplicaes (ZORRIASSATINE, et al., 2003).

    No caso do PF, sistema so os sistemas de prototipagem utilizados na fabricao do

    PF, por exemplo: sistemas de prototipagem rpida (PR), sistemas de ferramental

    rpido (FR) e sistemas de remoo de material (RM).

    A tcnica/tecnologia so as tcnicas/tecnologias de prototipagem utilizadas na

    fabricao do PF, por exemplo: estereolitografia (SLA); modelagem por fuso e

    deposio (FDM); sinterizao seletiva a laser (SLS); impresso 3D (3D printer);

    remoo de material (RM); Vacuum Bagging (KAI; JACOB; MEI, 1997; PHAM;

    ferramenta

    sistema

    tcnica/tecnologia

    mq

    uina

    energia

    ferramenta

    sistema

    tcnica/tecnologia

    software/programa

    mq

    uina

    energia

    prottipo virtual (PV)

    CAD/CAE

    wireframe; surface; solidMDF; MVF; MEF

    software CAD/CAE

    com

    puta

    dor

  • 9

    GAULT, 1998; UPCRAFT; FLETCHER, 2003; SILVA; KAMINSKI, 2007; SILVA;

    KAMINSKI, 2010; SILVA, 2008; VDI 3404, 2009).

    Software so os programas utilizados para transformar as tcnicas/tecnologias

    advindas do PV, em uma linguagem compatvel com o software/programa de

    prototipagem, por exemplo: software de prototipagem rpida.

    A mquina o meio ou equipamento utilizado, que combina e transforma os

    sistemas; tcnicas/tecnologias; software/programas e a energia, no produto final

    desejado, neste caso particular, no prottipo fsico.

    A figura 1.3 mostra uma associao das nomenclaturas esquematizadas na figura 1.1,

    para os sistemas; tcnicas/tecnologias; programas/software e mquinas, utilizados na

    criao de um prottipo fsico.

    Figura 1.3 Associao das nomenclaturas sistemas; tcnicas/tecnologias; software/programas e

    mquinas para prottipos fsicos.

    1.2 O problema de pesquisa

    De acordo com Gil (2010) a maneira mais fcil e direta de formular um problema

    por meio da formulao de perguntas. Posto esta afirmao, o problema de pesquisa

    desta tese est formulado de acordo com cinco questes.

    Questo 1: por que se faz necessrio desenvolver um modelo de referncia especfico para o

    processo de desenvolvimento do produto automotivo?

    Questo 2: quais so os instantes no PDP em que h a necessidade de se utilizar prottipos?

    energia

    prottipo fsico (PF)

    PR/FR/RM

    SL; SLS; FDM; 3D Printerusinagem; fresagem;

    torneamento

    software CAM/PR

    ferramenta

    sistema

    tcnica/tecnologia

    mq

    uina

    ferramenta

    sistema

    tcnica/tecnologia

    software/programa

    mq

    uina

    com

    puta

    dor

    energia

  • 10

    Questo 3: como definir quais so os prottipos (PV ou PF) que podem ser utilizados?

    Questo 4: como selecionar qual ou quais so os sistemas adequados para a criao, ou para a

    fabricao destes prottipos?

    Questo 5: como definir quais so as tcnicas/tecnologias, que podem ser utilizadas para a

    criao, ou para a fabricao destes prottipos?

    1.3 Justificativa da pesquisa

    O aprimoramento do processo de desenvolvimento de produtos j est consolidado

    como uma forma estratgica das organizaes manterem sua competitividade e

    buscar diferentes maneiras de continuar desenvolvendo e lanando produtos

    atrativos no mercado local e global.

    Um aspecto identificado por Clark e Fujimoto (1991), Clark e Wheelright (1993),

    Clausing (1994), Ulrich e Eppinger (2004) est relacionado importncia da

    integrao entre as atividades do PDP, como por exemplo, as atividades de projeto

    do produto (PRP) e projeto do processo de fabricao (PPF).

    Embora a questo da integrao entre as atividades do PRP do PPF seja conhecida e

    difundida entre os conhecedores do PDP, lacunas entre a integrao destas

    atividades ainda permanecem. Estas lacunas existem seja por problemas culturais

    internos das organizaes ou pela falta de interao entre os profissionais atuantes

    nas diferentes fases e atividades do PDP. Isto faz com que determinadas informaes

    no sejam utilizadas durante o PDP, influenciando no tempo e no custo de

    desenvolvimento do produto (SILVA; KAMINSKI, 2012).

    Outra dificuldade a existncia de uma viso parcial dos profissionais sobre o PDP.

    Os profissionais de engenharia, principalmente das grandes organizaes, tendem a

    pensar no PDP como um conjunto de atividades especficas onde se tem como

    atividade fundamental apenas clculos, desenhos, testes e validaes, entre outras

  • 11

    atividades de engenharia. Falta a estes profissionais um conhecimento holstico2 do

    PDP, ou seja, da construo de uma imagem nica e integrada do processo de

    desenvolvimento de produtos (ROZENFELD, 1997; ROZENFELD, AMARAL; 2010).

    Isto mostra a necessidade de se conhecer todo o processo de desenvolvimento de

    produtos.

    Quanto a necessidade de se desenvolver um modelo de referncia para o setor

    automotivo, identificou-se que at o presente momento (2013) no se tem disponvel

    na literatura um modelo de referncia especfico, fundamentado em um referencial

    terico, sistematizado e organizado de forma cientfica.

    Embora o APQP (1997) possa ser considerado um modelo de referncia relacionado

    ao setor automotivo, seu enfoque est em estratgias de qualidade e planos de

    controle nos diferentes instantes do desenvolvimento do produto e do processo, alm

    do atendimento das expectativas dos clientes. No se trata, portanto, de um modelo

    especfico para o desenvolvimento das atividades pertinentes ao projeto do

    automvel e ao projeto dos processos de fabricao do mesmo.

    Outra abordagem sobre este tema pode ser encontrada no livro Automotive

    development processes: processes for successful customer oriented vehicle development. Trata-

    se de uma literatura sobre o processo de desenvolvimento automotivo, entretanto,

    como relata o autor [...]trata-se mais de um relato pessoal do que um manual para o

    desenvolvimento de veculos (WEBER, 2009). O autor complementa descrevendo que

    [...] comparado com outras publicaes sobre desenvolvimento automotivo, a

    abordagem (approach) seguida neste livro reflete mais o ponto de vista dos

    consumidores do que dos engenheiros [...] (WEBER, 2009).

    Demais pesquisas sobre diferentes modelos de processo de desenvolvimento de

    produtos mostram que tais modelos possuem abordagens genricas, e no

    especficas, sobre o desenvolvimento do produto automotivo (SHAFARI;

    WOLFENSTETTER; WOLF; KRCMAR, 2010).

    2 De acordo com Ferreira (2004), a palavra holstico significa: que d preferncia ao todo ou a um sistema completo, e no anlise, separao das respectivas partes componentes.

  • 12

    Quanto a proposio de um conjunto de diretrizes para a seleo de prottipos

    virtuais e fsicos; esta se fundamenta na necessidade de se utilizar ambos os

    prottipos, virtuais e fsicos, no processo de desenvolvimento do produto

    automotivo.

    Ramos (2010) apud Franco (2010), argumenta que a realizao de ensaios veiculares

    do tipo crash test necessria apenas para validar as simulaes realizadas de forma

    virtual, e que entre os anos de 1975 e 2010, a quantidade de testes fsicos (crash test)

    realizados por uma determinada montadora de automveis atingiu a marca de 2.000

    testes. No mesmo perodo, a quantidade de testes virtuais ultrapassou a marca de

    8.000 testes (RAMOS, 2010 apud FRANCO, 2010).

    Por outro lado Morassi (2010) apud Braga (2010) assegura que [...] o trabalho virtual

    no basta para os responsveis pelo projeto do automvel tomarem deciso. Segundo

    este, quatro modelos fsicos so preparados e alterados de acordo com a evoluo do

    projeto. Dos quatro modelos preparados, dois so selecionados para dar origem a

    modelos construdos em escala 1:1.

    Diante das argumentaes apresentadas por Braga (2010) e Franco (2010), conclui-se

    que mesmo que o incremento dos testes virtuais possa ter reduzido a quantidade dos

    testes fsicos, ambos os prottipos, virtuais e fsicos, so importantes e necessrios

    para o processo de desenvolvimento do produto automotivo.

    A partir desta realidade espera-se que as diretrizes aqui propostas possam auxiliar

    estes profissionais no desenvolvimento de suas atividades.

    1.4 Objetivo

    Diante do problema de pesquisa apresentado e suas justificativas esta tese tem como

    objetivos desenvolver um modelo de referncia especfico para o processo de

    desenvolvimento do produto automotivo, denominado de PDP-Automotivo, e a

    partir deste modelo de referncia propor um conjunto de diretrizes para a seleo de

    prottipos virtuais e fsicos.

  • 13

    1.5 Classificao da pesquisa

    As pesquisas podem ser classificadas de diferentes maneiras. Mas para que a

    classificao seja coerente, necessrio definir previamente o critrio

    adotado para classificao. Assim, possvel estabelecer mltiplos sistemas

    de classificao e defini-las segundo a rea de conhecimento, a finalidade, o

    nvel de explicao e os mtodos adotados (GIL, 2010, p.25-26).

    1.5.1 Classificao da pesquisa de acordo com a rea de conhecimento

    De acordo com a rea de conhecimento, o Conselho Nacional de Desenvolvimento

    Cientfico e Tecnolgico (CNPq) classifica as pesquisas em sete grandes reas: 1.

    Cincias Exatas e da Terra; 2 Cincias Biolgicas; 3. Engenharias; 4. Cincias da

    Sade; 5. Cincias Agrrias; 6. Cincias Sociais Aplicadas; e 7. Cincias Humanas

    (GIL, 2010).

    Quanto a rea de conhecimento, o contedo desenvolvido nesta tese est contido na

    grande rea 3. Engenharias.

    1.5.2 Classificao da pesquisa de acordo com a finalidade

    De acordo com a finalidade, a Adelaide University (2008) apud Gil (2010) define

    quatro categorias de classificao: a pesquisa bsica pura; a pesquisa estratgica; a

    pesquisa aplicada e o desenvolvimento experimental.

    Quanto a finalidade, esta tese est classificada como pesquisa aplicada, pois se trata

    da aquisio de certos conhecimentos, com o propsito de aplic-los em uma

    situao especfica, neste caso particular, no processo de desenvolvimento do

    produto automotivo.

    1.5.3 Classificao da pesquisa de acordo com o nvel de explicao

    Quanto ao nvel de explicao, Gil (2010) prope a classificao das pesquisas em:

    pesquisas exploratrias; pesquisas descritivas e pesquisas explicativas.

  • 14

    Neste sistema de classificao, esta tese est classificada como exploratria. Devido a

    familiaridade com o problema proposto, e com os diferentes tipos de levantamentos

    de informaes utilizados (levantamento bibliogrfico; entrevistas com pessoas com

    experincia prtica no assunto; anlise de exemplos existentes).

    1.5.4 Classificao da pesquisa de acordo com os mtodos adotados

    Quanto aos mtodos adotados as pesquisas podem ser delineadas em: 1. Pesquisa

    bibliogrfica; 2. Pesquisa documental; 3. Pesquisa experimental; 4. Ensaio clnico; 5.

    Estudo caso-controle; 6. Estudo de coorte; 7. Levantamento de campo; 8. Estudo de

    caso; 9. Pesquisa etnogrfica; 10. Pesquisa fenomenolgica; 11. Teoria fundamentada

    nas informaes; 12. Pesquisa-ao e 13. Pesquisa participante (GIL, 2010).

    Ainda quanto aos levantamentos de campo (7), Miguel et al. (2010) classifica as

    pesquisas como exploratria e confirmatria.

    Com base nos mtodos adotados, esta tese est classificada em: pesquisa

    bibliogrfica; pesquisa documental; levantamento de campo. Quanto ao

    levantamento de campo, esta tese tambm est classificada como uma pesquisa do

    tipo confirmatria.

    Para resumir a classificao desta tese de acordo com os mltiplos sistemas de

    classificao sugeridos por Gil (2010) e Miguel et al. (2010), esta tese pode ser descrita

    como:

    quanto a rea de conhecimento: 3. Engenharias;

    quanto a finalidade: pesquisa aplicada;

    quanto ao nvel de explicao: exploratria;

    quanto aos mtodos adotados: pesquisa bibliogrfica; pesquisa documental e

    pesquisa confirmatria.

  • 15

    1.6 Estrutura da tese

    Esta tese est estruturada em sete captulos. No captulo um feita uma introduo

    sobre o PDP e sobre PV e PF. A justificativa, o objetivo da pesquisa, a classificao da

    pesquisa e a estruturao da tese tambm so apresentados.

    No captulo dois um referencial terico sobre o PDP desenvolvido, organizado e

    apresentado em ordem cronolgica. Um estudo de caso realizado para verificar o

    PDP automotivo de trs mercados e culturas diferentes. Para isto trs montadoras

    so selecionadas. Para organizao do referencial terico utiliza-se de pesquisa

    bibliogrfica. Para organizao do estudo de caso utiliza-se de pesquisa documental,

    pesquisa bibliogrfica, e entrevistas a profissionais especialistas do setor automotivo.

    Nos captulos trs e quatro, um referencial terico sobre prottipo virtual (PV) e

    prottipo fsico (PF) tambm apresentado. Para organizao destes referenciais

    tericos, utiliza-se pesquisa bibliogrfica e pesquisa de campo.

    A pesquisa bibliogrfica tem parte do seu levantamento realizado na Technische

    Universitt Darmstadt, na Alemanha, no departamento de Datenverarbeitung in der

    Konstruktion (Dik), financiada pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento

    Cientfico e Tecnolgico (CNPq) brasileiro, e pelo Deutscher Akademischer Austausch

    Dienst (DAAD) alemo.

    No captulo cinco se tm o desenvolvimento, a proposio e a validao do modelo

    de referncia para o processo de desenvolvimento do produto automotivo,

    denominado de PDP-Automotivo. Para o desenvolvimento do PDP-Automotivo,

    utiliza-se como base o referencial terico desenvolvido no captulo dois. Para sua

    validao, adota-se como mtodo o levantamento de campo do tipo confirmatrio.

    No captulo seis se tem o desenvolvimento, a proposio e a validao do conjunto

    de diretrizes para seleo de prottipos virtuais e fsicos. Para o desenvolvimento do

    conjunto de diretrizes faz-se uso do PDP-Automotivo, e dos referenciais tericos

  • 16

    desenvolvidos nos captulos trs e quatro. Para validao do conjunto de diretrizes,

    tambm se adota como mtodo o levantamento de campo do tipo confirmatrio.

    No captulo sete se tem a concluso da tese e sugestes para trabalhos futuros.

    A figura 1.4 ilustra a estruturao da tese.

  • 17

    1 In

    tro

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    roce

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    1.3

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    1.5

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    1.6

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    2.1

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    5M

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    5.3

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    6 D

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    Fig

    ura

    1.4

    Est

    rutu

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    ese.

  • 18

    2 PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS (PDP)

    Este captulo apresenta um referencial terico sobre o processo de desenvolvimento

    de produtos (PDP) com foco no setor metal mecnico. Um estudo de caso realizado

    para verificar o PDP automotivo de trs mercados e culturas diferentes. Para isto trs

    montadoras so selecionadas. Para organizao do referencial terico utiliza-se de

    pesquisa bibliogrfica. Para organizao do estudo de caso utiliza-se de pesquisa

    documental, pesquisa bibliogrfica, e entrevistas a profissionais especialistas do setor

    automotivo.

    O referencial terico est organizado em ordem cronolgica ascendente, abrangendo

    principalmente a dcada de 1980 at a dcada de 2010. Est fundamentado em teses

    de doutorado defendidas no Brasil, e em livros e peridicos cientficos que

    descrevem o processo de desenvolvimento de produtos (PDP) na amplido do tema.

    O critrio para seleo das teses de doutorado teve como base o peridico Product:

    Management & Development do Instituto de Gesto de Desenvolvimento do Produto

    (IGDP, 2009). Foram pesquisadas teses de doutorado orientadas por membros do

    corpo editorial do peridico, que so pesquisadores de diferentes temas do processo

    de desenvolvimento de produtos. O apndice A apresenta uma sntese sobre as teses

    de doutorado pesquisadas.

    A partir do referencial terico e do estudo de caso um comparativo realizado. O

    captulo ento consolidado e finalizado com as consideraes pertinentes.

    2.1 Referencial terico

    De acordo com Asimow (1968) quando um determinado projeto iniciado e

    desenvolvido, uma sequncia de eventos desdobra-se numa ordem cronolgica,

    dando origem a um modelo, que quase sempre comum a todos os projetos. A

    figura 2.1 mostra o modelo geral apresentado por Asimow (1968).

  • 19

    Figura 2.1 Modelo geral de desenvolvimento de um projeto (ASIMOW, 1968).

    Nota-se que o modelo geral de Asimow (1968) composto por um conjunto de fases

    sequenciais com incio na viabilidade de execuo do projeto, depois o seu

    desenvolvimento, posteriormente o desenvolvimento dos recursos para a sua

    produo, seu consumo e por fim, a sua retirada do mercado.

    Em 1970, poucas empresas competiam com produtos em escala global. Em 1991,

    estas empresas j somavam mais de 20 competidoras, das quais se destacavam

    grandes marcas como a General Motors (GM) (CLARK; FUJIMOTO, 1991).

    O desenvolvimento, a produo e o consumo esto integrados em um grande fluxo

    de informaes que circula por todo o sistema de desenvolvimento. O fluxo deste

    sistema representado por meio da seguinte sequncia: conceito do produto;

    planejamento do produto; projeto do produto; projeto do processo; processo de

    produo; estrutura do produto; funo do produto e a satisfao do consumidor

    (CLARK; FUJIMOTO, 1991, p.23).

  • 20

    Clark e Wheelwright (1993, p.9) apresentam o PDP em fases denominadas de [...]

    fases tpicas do desenvolvimento do produto [...]. Estas fases so: desenvolvimento

    do conceito; planejamento do produto; produto/processo de engenharia; produo

    piloto/produo para o mercado3.

    Uma diretriz que apresenta uma metodologia, estratgias para ao, tarefas para

    projeto e desenvolvimento de produtos e sistemas a VDI 2221 (1993). A

    estruturao proposta nesta diretriz inclui as fases do desenvolvimento e vida do

    produto (planejamento do produto, desenvolvimento e construo, fabricao,

    montagem e testes, distribuio, consumo, utilizao, descarte e reciclagem do

    produto); os sistemas de informao envolvidos (requisitos/objetivos) e os processos

    de apoio ao desenvolvimento do produto (acompanhamento/monitoramento do

    produto).

    Outra caracterstica desta diretriz, est na transmisso dos requisitos/objetivos

    advindos dos sistemas preliminar, de desenvolvimento, de produo, de operao e

    de mudana para o fluxo do processo de desenvolvimento, de modo que os

    resultados e as experincias sejam implementados no desenvolvimento de produtos

    correntes, ou aproveitados no desenvolvimento de produtos futuros.

    A figura 2.2 mostra a estruturao proposta do ciclo de desenvolvimento do

    produto, sua utilizao e reciclagem, conforme VDI 2221 (1993).

    3 Ramp-up, uma expresso do idioma ingls e aqui traduzida como produo para o mercado, deve ser entendida como o incremento sucessivo do volume de produo at que se tenham as quantidades estabelecidas pela organizao para o mercado de usurios consumidores.

  • 21

    Figura 2.2 Diretrizes para o projeto e o desenvolvimento de produtos e sistemas

    (VDI 2221, 1993 adaptado pelo autor).

    O sucesso de um produto tambm est condicionado ao atendimento das

    expectativas dos usurios, alm de atender prazos e custos que representem valor.

    Para isto, alm do processo de desenvolvimento do produto ser por si organizado,

    deve ser tambm flexvel. Portanto, as equipes de qualidade envolvidas no

    desenvolvimento do produto devem estar preparadas para modificar os planos de

    qualidade e ento atender as expectativas dos usurios (APQP, 1997). A figura 2.3

    mostra uma representao do cronograma de planejamento da qualidade do produto

    que, de acordo com o APQP (1997), deve ser prioridade de trabalho aps a

    Mercado/NecessidadeProblema

    Potenciais Negcios/metas

    Planejamento do produto /Tarefas

    DesenvolvimentoConstruo

    Fabricao/Montagem/Testes

    Distribuio/Servios/Vendas

    Uso/Consumo/Manuteno

    UtilizaoTrmica

    Reciclagem

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    Descarte/Ambiente

    Sistema preliminar

    Sistema desenvolvimento

    Sistema produo

    Sistema introduo

    Sistema operao

    Sistema mudana

  • 22

    organizao e definio da equipe de planejamento da qualidade do produto. Uma

    caracterstica desta representao a apresentao concomitante das fases do PDP.

    Figura 2.3 Cronograma de planejamento da qualidade do produto (APQP, 1997).

    A fase de planejamento tem como sadas (outputs) ou resultados da fase a definio

    dos objetivos do projeto, o estabelecimento das metas de qualidade, a elaborao de

    listas de materiais e um fluxograma preliminar do processo. Tem-se ainda a

    elaborao de listas preliminares com as caractersticas do produto e do processo,

    alm de um plano de garantia do produto.

    A fase de projeto e desenvolvimento do produto tem como sadas a anlise do modo

    e efeitos de falha de projeto, o projeto para manufatura e montagem, a verificao do

    projeto, as anlises crticas de projeto e a construo de prottipos. Os desenhos de

    engenharia incluindo os dados matemticos so elaborados, as especificaes de

    engenharia e de material so feitas bem como as alteraes de desenhos e de

    especificaes.

    A fase de desenvolvimento do processo tem como sadas a definio dos padres de

    embalagem, a anlise crtica do sistema de qualidade do produto e do processo, a

    elaborao de um fluxograma do processo, o desenvolvimento do layout das

  • 23

    instalaes, a definio de uma matriz de caractersticas4 e a anlise do modo e

    efeitos de falha do processo.

    A fase de validao do produto e do processo tem como sadas a realizao da

    produo piloto, a avaliao dos sistemas de medio, o estudo preliminar da

    capacidade do processo, a aprovao de peas da produo e a realizao de testes

    de validao da produo. Tem-se tambm a avaliao de meios auxiliares da

    produo como, por exemplo, dispositivos de acondicionamento e transporte e

    dispositivos interoperacionais. feita a descrio do plano de controle da produo e

    a aprovao do planejamento da qualidade.

    A fase de anlise da retroalimentao e ao corretiva tem como sadas a reduo de

    variaes do processo por meio de tcnicas estatsticas como cartas de controle e

    diagramas de medies. Procura-se adequar o produto ou servio com o objetivo de

    satisfazer o usurio. Existe a entrega e a assistncia tcnica de planejamento da

    qualidade, que mantm uma parceria entre fornecedor e usurio em relao

    soluo de problemas, e processos de melhoria contnua.

    Para Kaminski (2000) o desenvolvimento de um projeto no ocorre de forma linear, e

    sim de forma interativa, no qual cada item depende de outros para que todo o

    sistema funcione harmonicamente. Com isto, a imagem que pode representar de

    forma adequada o processo de um projeto a de uma espiral. Nas primeiras voltas

    os itens so definidos de forma bsica. Com a evoluo do projeto (demais voltas da

    espiral) o projeto detalhado at convergir para sua concluso. A figura 2.4 mostra

    um exemplo de espiral de projeto para o desenvolvimento de um automvel.

    4 De acordo com o APQP (1997) [...] uma matriz de caractersticas uma tcnica analtica recomendada para mostrar a relao entre os parmetros do processo e as estaes de manufatura [...].

  • 24

    Figura 2.4 Exemplo de espiral de projeto (KAMINSKI, 2011).

    Sob a perspectiva de que o desenvolvimento de produtos um processo deliberado

    de negcios, envolvendo uma grande quantidade de decises, Krishnan e Ulrich

    (2001) denominaram esta perspectiva como perspectiva de deciso ou decision

    perspective. Por uma convenincia organizacional, estas decises foram classificadas

    em quatro categorias: desenvolvimento do conceito, projeto da cadeia de

    suprimentos, projeto do produto, incio da produo e lanamento. Para

    fundamentar esta perspectiva de deciso foi realizada uma reviso da literatura, que

    compreendeu o perodo de 1988 at 1998 (KRISHNAN; ULRICH, 2001).

    Outra abordagem para o desenvolvimento de produtos a denominada de projeto

    axiomtico. Nesta abordagem, o projeto estruturado em domnios, que compem o

    mundo de projetos, denominados de: domnio dos consumidores, domnio

    funcional, domnio fsico e domnio de processo (SUH, 2001). A figura 2.5 mostra

    uma representao dos quatro domnios supracitados, com os vetores caractersticos

    de cada domnio.

  • 25

    Figura 2.5 Os quatro domnios de acordo com o conceito de projeto axiomtico (SUH, 2001 adaptado

    pelo autor).

    A simbologia representada por colchetes { } na figura 2.5 representa os vetores de

    cada domnio. O domnio dos consumidores {CO} caracterizado pelas necessidades,

    ou atributos, que o consumidor procura em um determinado produto, processo,

    sistema ou material. No domnio funcional {FU}, as necessidades dos consumidores

    so especificadas em termos de requerimentos funcionais e restries. Para satisfazer

    os requerimentos do domnio funcional, so concebidos parmetros de projeto ao

    domnio fsico {FI}. Por fim, para se produzir o produto especificado em termos de

    domnio fsico {FI}, desenvolve-se o processo, que caracterizado pelas variveis de

    processo, no domnio de processo {PR} (SUH, 2001).

    O processo de desenvolvimento de produtos descrito por Ulrich e Eppinger (2004)

    pode ser entendido como uma sequncia de passos ou atividades que uma empresa

    utiliza para conceber, projetar e comercializar um produto. Em complemento a isto

    Ulrich e Eppinger (2004) afirmam que muitos destes passos ou atividades so mais

    intelectuais e organizacionais do que fsicos.

    No modelo de referncia de Rozenfeld et al. (2006) o PDP representado por trs

    macrofases definidas como pr-desenvolvimento; desenvolvimento e ps-

    desenvolvimento. Estas macrofases esto subdivididas nas fases de planejamento

    estratgico dos produtos; planejamento do projeto; projeto informacional; projeto

    conceitual; projeto detalhado; preparao para produo; lanamento do produto;

    acompanhamento do produto/processo e a descontinuidade do produto. Cada uma

    {CO} {FU} {FI} {PR}

  • 26

    destas fases formada por vrias atividades. A figura 2.6 mostra uma viso geral

    deste modelo de referncia.

    Figura 2.6 Viso geral do modelo de referncia do PDP (ROZENFELD et al., 2006).

    O modelo de processo de desenvolvimento de produtos de Dieter e Schmidt (2009)

    tambm est estruturado por meio de fases. Na fase zero se tem o planejamento que

    deve ser feito antes da aprovao do projeto do produto. Na fase um se tem o

    desenvolvimento do conceito do produto considerando os diferentes meios de

    produo e cada subsistema a ser projetado. Na fase dois, as funes do produto so

    examinadas, de acordo com a diviso do produto em vrios subsistemas. Na fase

    trs, ocorre o detalhamento do projeto. Nesta fase, o projeto levado ao estado de

    uma descrio completa de engenharia, de um produto testado e da capacidade

    produtiva. Na fase quatro, o produto testado e adequado conforme os testes

    realizados nas verses pr-fabricadas do produto. Na fase cinco, o processo de

    manufatura do produto se inicia conforme curva de volume de produo, qualidade

    e estabilidade do processo produtivo. A figura 2.7 mostra uma ilustrao deste

    modelo.

    Figura 2.7 O processo de desenvolvimento de produtos (Dieter; Schmidt, 2009).

  • 27

    A modelagem do PDP apresentada entre os anos de 1968 a 2009 por Asimow (1968);

    Clark e Fujimoto (1991), Clark e Wheelright (1993), APQP (1997); Kaminski (2000);

    Krishnan e Ulrich (2001), Ulrich e Eppinger (2004), Rozenfeld et al. (2006), Dieter e

    Schmidt (2009) est estruturada em macrofases, fases e atividades. Os modelos

    apresentados nas teses contidas no apndice A, que abrangem ainda o ano de 2010,

    tambm apresentam, na sua maioria, esta mesma modelagem. Uma exceo a este

    tipo de modelagem identificada no projeto axiomtico proposto por Suh (2001).

    Cada macrofase, fase e atividade geram um conjunto de informaes. Em sntese este

    conjunto de informaes o que caracteriza o final de uma fase e o incio da fase

    seguinte, portanto, so como requisitos para a continuidade do processo de

    desenvolvimento.

    Uma sistemtica utilizada para avaliar, aprovar ou revisar este conjunto de

    informaes denominada de reviso de fases ou gates no idioma ingls. Os gates

    podem ser tcnicos e/ou gerenciais. Os gates tcnicos podem ocorrer durante todo o

    PDP, enquanto que os gates gerenciais ocorrem em momentos especficos e

    estratgicos do PDP. Os gates tcnicos devem tratar apenas de questes tcnicas, e

    podem ser definidos no modelo de referncia especfico da organizao. Podem

    ocorrer ainda ao final dos ciclos de detalhamento e otimizao, na fase de projeto

    detalhado. J os gates gerenciais ocorrem no momento de avaliao das fases, e

    devem considerar trs temas: o cumprimento da atividade planejada; a qualidade da

    entrega (das informaes) e a gesto do portflio (ROZENFELD et al., 2006;

    KERZNER, 2013). A figura 2.8 apresenta uma representao dos gates tcnicos e

    gerenciais em um modelo genrico do processo de desenvolvimento de produtos.

    Figura 2.8 Representao de gates tcnicos e gerenciais no PDP (SILVA; KAMINSKI, 2012).

    LEGENDA gates gerenciais gates tcnicos

    ESTRATGIA DO PRODUTO

    PRODUO E MELHORIACONTNUA

    nI IIn IV V VIIII

    DESENVOLVIMENTO DO PRODUTOE DO PROCESSO

    n n n n n n

    ATIVIDADES

    ATIVIDADES

    ATIVIDADES

    ATIVIDADES

    ATIVIDADES

    ATIVIDADES

    ATIVIDADES

    ATIVIDADES

    ATIVIDADES

    ATIVIDADES

  • 28

    Durante mais de trs dcadas (1970 at 2010) o PDP evoluiu, influenciado pelo

    mercado, que por sua vez foi e continuar sendo influenciado pelos usurios, alm

    da influncia de concorrentes, que desenvolvem e produzem produtos

    continuamente.

    Alguns autores apresentam o PDP como um conjunto de fases sequenciais (Asimow,

    1968; Clark e Fujimoto, 1991; Dieter e Schimidt, 2009), outros apresentam o PDP

    como um conjunto de processos concomitantes (APQP, 1997; Rozenfeld et al., 2006)

    ou mesmo por meio de uma espiral de projeto (Kaminski, 2000).

    O fato que o PDP por si complexo, interativo, dinmico, adaptativo e evolutivo.

    Depende de pessoas, de ideias, de sistemticas, de recursos tecnolgicos e fabris,

    para manufaturar um produto que seja o mais compatvel possvel com as

    necessidades dos usurios, alm de ser tcnico e economicamente vivel.

    Preocupaes futuras, e pesquisas nos diferentes campos da engenharia sobre o

    futuro da metodologia de projeto envolvendo reflexes e propostas sobre este tema,

    so exemplos da preocupao contnua, em aprimorar os processos de

    desenvolvimento de produtos (BIRKHOFER, 2011).

    2.2 Estudo de caso

    Para a seleo dos exemplos de PDP automotivos que compem o estudo de caso,

    primeiro observou-se a produo global de autoveculos5, independente da

    categoria6. A tabela 2.1 mostra a distribuio da produo de autoveculos por

    continentes (ANFAVEA, 2012).

    Tabela 2.1 Distribuio da produo de autoveculos por continentes.

    5 Autoveculos so automveis, caminhes, nibus, comerciais leves e mquinas agrcolas automotrizes. 6 Categoria: refere-se aos diferentes tipos de autoveculos que so comercializados e que so agrupados de acordo com o seu tamanho, motorizao e pblico alvo.

    Continentes Asia Europa Amrica frica Oceania

    produo (%) 50,4 26,4 22,2 0,7 0,3

  • 29

    Ao analisar a tabela 2.1 possvel determinar os trs continentes com a maior

    produo de autoveculos: a sia com 50,4%, em seguida a Europa com uma

    produo de 26,4% e por fim a Amrica com 22,2% da produo. A Oceania e a

    frica representam uma produo de 0,7% e 0,3% respectivamente.

    Para o setor automotivo, os trs continentes com a maior produo representam trs

    mercados ou culturas diferentes. Com o objetivo de verificar o PDP automotivo

    destes trs mercados ou culturas, selecionou-se uma montadora representante de

    cada continente sendo para a sia a Toyota; para a Europa a Volkswagen (VW) e

    para a Amrica a General Motors (GM). Apenas no Brasil, no ano de 2011, estas trs

    montadoras juntas produziram mais de 1.532.000 veculos, o que representa 44,95%

    de toda a produo de veculos no Brasil (ANFAVEA, 2012).

    As informaes utilizadas para a apresentao do estudo de caso so: levantamentos

    bibliogrficos sobre o PDP asitico; levantamentos bibliogrficos e o conhecimento

    do autor para o PDP europeu; levantamentos bibliogrficos, documentos e

    entrevistas a engenheiros seniores para o PDP americano.

    2.2.1 O processo de desenvolvimento de produtos de uma montadora asitica

    O modelo apresentado, tambm denominado de sistema enxuto de desenvolvimento

    de produtos (SEDP) est estruturado em trs partes denominadas de subsistemas: o

    subsistema processo; o subsistema pessoal e o subsistema ferramentas e tecnologia.

    Os trs subsistemas so constitudos por treze princpios. Sob o aspecto de fluxo do

    desenvolvimento do produto, o PDP da montadora asitica segue basicamente o

    seguinte processo evolutivo: definio do conceito do automvel; definio do estilo;

    projeto do automvel em sistemas CAD; desenvolvimento e construo de

    prottipos; interao contnua da engenharia de produo durante o processo de

    desenvolvimento do automvel; construo de ferramentais; lanamento do produto;

    acompanhamento da qualidade do produto, alm da constante preocupao com a

    reduo de desperdcios (SHINGO, 1989; AMASAKA, 2002; AMASAKA, 2007;

  • 30

    MORGAN; LIKER, 2008; JAYARAM; DAS; NICOLAE, 2010; ). A figura 2.9 mostra

    uma viso geral deste modelo.

    Figura 2.9 Viso geral do PDP da montadora asitica (MORGAN; LIKER, 2008 adaptado pelo autor).

    Os dois subsistemas, pessoal e ferramentas e tecnologia podem ser entendidos como

    os recursos ou meios para o processo de desenvolvimento e esto implcitos na figura

    2.9.

    O subsistema processos contempla todas as sequncias de atividades exigidas desde

    o conceito do automvel at a sua produo. Neste processo de engenharia se tem a

    informao, a identificao das necessidades dos usurios, as caractersticas dos

    produtos anteriores, informaes sobre produtos competitivos, conceitos de

    engenharia e demais informaes necessrias. Estas informaes so transformadas

    em uma engenharia completa de um produto para manufatura (MORGAN; LIKER,

    2008).

    As empresas japonesas se utilizam de diversas estratgias para coletar informaes.

    Projetistas do produto recebem informaes dos engenheiros de produo a respeito

    das capacidades do processo. Os representantes das diferentes funes do projeto e

    da fabricao se renem com frequncia formalmente ou informalmente. Juntos

    discutem o projeto em andamento e ajudam uns aos outros a resolver problemas

    (LIKER; SOBEK II, 1996).

    Conceito

    Estilo

    Projeto com CAD

    Prottipo

    Engenharia de produo

    Ferramentaria

    Desenvolvimento do processo

    Lanamento

    Construo de ferramentas

    Conceito do design Tempo Comeo da Produo

    Tempo sem valor agregado (desperdcio)

    Tempo com valor agregado

    Desenvolvimentode fornecedores

    Qualidadedo produto

    Suporte ao lanamentoSuporte mudana de engenharia

    CAD

    Escolha do tema do modelo de argila

    Modelo de negcioMarketing

  • 31

    O subsistema processo formado pelos princpios um, dois, trs e quatro

    respectivamente. O princpio um tem como objetivo estabelecer o valor definido pelo

    usurio para separar o valor agregado do desperdcio. O princpio dois tem como

    objetivo concentrar esforos no incio do processo de desenvolvimento de produtos

    para explorar integralmente as alternativas disponveis. O princpio trs tem como

    objetivo criar um nivelamento de fluxo do processo de desenvolvimento do produto.

    O princpio quatro tem como objetivo utilizar uma padronizao rigorosa para

    reduzir a variao e criar flexibilidade7 e resultados previsveis

    (MORGAN; LIKER, 2008).

    No subsistema pessoal se tem o recrutamento, a seleo e o treinamento de

    engenheiros. Incluem-se tambm os estilos de liderana, os padres