PLM-Summit 20148-9 abril - PLM e Manufatura Digital para a Cadeia Automotiva

Evandro Gama

Chairman & Advisor para a Cadware-Technology

Engenheiro de Produção Mecânica

MSc Engenharia de Produção UFSCar

Doutorando e Pesquisador para o DMS-EESC/USP

PLM2M ASSESSMENT & BENEFÍCIOS DO CMMICOMO ELIMINAR INCERTEZAS NA IMPLEMENTAÇÃO PLM

Agenda

• PLM o grande desafio

• Cenários de Engenharia e Manufatura

• Nasce o Modelo PLM2M

• PLM2M Assessment - relação CMM/CMMI

• Considerações Finais

O PLM integra pessoas, dados, processos e sistemas de negócios e oferece uma estrutura centralizada de informações do produto de forma colaborativa dentro do conceito de empresa estendida, ou seja, inclui a empresa como um todo, clientes, parceiros e fornecedores.

O que é PLM (Product Lifecycle Management)?

Uma abordagem para a integração e colaboração entre as várias áreas funcionais de uma empresa de manufatura: análise e planejamento de requisitos; engenharia conceitual e prototipagem; engenharia do produto, engenharia de manufatura; produção; vendas e distribuição; manutenção e suporte; descarte do produto e reciclagem.

O PLM proporciona todo o processo de gerenciamento do ciclo de vida de um produto, desde sua concepção, atravessando as fases de projeto, manufatura, manutenção e descarte desse produto.

Qual o grande desafio?

PLM - integração de áreas que participam do processo de manufatura através de uma avaliação sistemática (assessment).

• O PLM e a Manufatura Digital propiciam a identificação do atual nível de maturidade das empresas;

• A avaliação sistemática também auxilia a modelagem de processos de negócios para decisões de investimentos e ainda na definição do ‘roadmap’ (mapa de fluxo) para a implementação do PLM e Manufatura Digital de uma forma correta;

• Exemplos visíveis de aplicações PLM e Manufatutra Digital: ferramentas de projeto de produtos, projeto de fábricas, ferramentas de planejamento e validação de peças e montagens, ferramentas de ergonomia, robótica, fluxo de materiais, ferramentas de gerenciamento de qualidade etc.

Por que ambientes de negócios dirigidos a PLM?

• Necessidade de melhoria de produtividade;

• Aumento da taxa de inovação;

• Colaboração e qualidade nos processos;

• Obrigação de criar valor para a organização.

Cenário Clássico Engenharia e Manufatura

Estrutura organizacional tradicional

A comunicação entre departamentos é feita de uma forma linear e muitas vezes existe ruptura.

Retrabalho: retroalimentação constante.

Cenário Engenharia Simultânea

Engenharia Simultânea

Cada departamento se esforça para acelerar o tempo de desenvolvimento. A proposta é fazer com que todas as etapas envolvidas iniciem mais cedo de forma simultânea acelerando o início da produção.

Problemas sérios

• Não induz os departamentos envolvidos a considerar todos os estágios do ciclo de vida do produto;

• Não trabalha no modelo de empresa estendida;

• Não consegue considerar todos os aspectos de solicitação de demanda.

Ambientes dirigidos a PLM Engenharia e Manufatura

Foco na melhoria de processos colaborativos de manufatura que releva as definições de produto ao longo de seu ciclo de vida e considera a interoperabilidade de informações e do conhecimento.

• Conceituação clara de empresa estendida;

• Conceituação clara de ambientes colaborativos de manufatura.

No contexto: A engenharia colaborativa é uma abordagem sistemática que sucede a engenharia simultânea (ou concorrente); faz uso da empresa estendida e considera o uso da tecnologia da informação e comunicação TIC na implementação de ambientes colaborativos para o desenvolvimento conjunto de atividades críticas como projeto do produto, planejamento de processos e manufatura.

Fonte: MAYER, P.; PLAPP, J. Extending PLM to the Shop Floor. Eagan, MN: White-paper Intercim, 2008 (Adaptado).

SIM

UL

AÇ

ÃO

&

V

AL

IDA

ÇÃ

O

Nasce o Modelo de Produtividade PLM2M

Modelo PLM & Gerenciamento de ProgramasFoco na Indústria Automotiva OEMs & Tiers-1

Exemplo: Gestão de Projetos do Produto Automotivo Fonte: Prof. Engº Heymann A. R. LeiteGestão de Projeto de Produto: A Excelência da Indústria Automotiva (2007)

O que é PLM2M & Gerenciamento de Programas?

O modelo PLM2M - fundamentado na conceituação da manufatura digital.É um conjunto de procedimentos que está apoiado em estratégias de modelagem de fluxos de trabalho WfMS (Workflow Management System) e arquitetura TIC (Tecnologia da Informação e Comunicação).

O que o Modelo PLM2M explora?

• Modelagem de processos de negócios;

• Definições de produto (especificações de projeto, listas de materiais etc.);

• Layout de plantas industriais;

• Recursos de produção (tempo, máquinas e dispositivos, matéria prima e mão de obra);

• Sequenciamento das operações de produção (demanda, volume, prazos e variedade);

• Informações de chão de fábrica (controle e gerenciamento).

Quando aplicar o Modelo PLM2M?

Para implementar o modelo PLM2M nas organizações industriais, parte-se da hipótese de que esse modelo deve ser aplicado no projeto de planejamento de processos de manufatura de novos produtos ou no replanejamento de processos de manufatura de produtos existentes que, de certa forma, compense sua aplicação em função da necessidade da colaboração de informações e do reuso do conhecimento em ambientes complexos e dispersos, e que esses projetos de planejamento de processos de manufatura estejam engajados dentro de um ‘framework’ de critérios de desempenho de projetos de produtos, apoiados pela gestão de portfólio e programas.

Visão Funcional Pipeline XML, Cloud, SOA, Serviços (SaaS)

Exemplo: Modelo de Captura do Conhecimento

Fonte: Bosch-Mauchand et.al (2012).

Visão Lógica WfMS, BPM/BPMN, PLM2M Assessment

Exemplo: BPMN – Modelo de Fluxo de Trabalho para Planejamento Colaborativo de Processos na Empresa Estendida – Relação OEMs e Tiers-1

Fonte: Siller et. al (2009)

OEMs

Tier-1

Visão de Aplicação Ferramentas PLM para Colaboração

Exemplo: Qual ferramenta escolher,estou com a aplicação correta?

PLM2M Assessment Avaliação Sistemática

PLM2M Assessment Como conduzir?

Exemplo: PLM Assessment para infraestrutura, sistemas e aplicações em uso, para pessoas, práticas e processos. Fonte: Grieves (2006),

Referência: Bordi S. et al. (2011)

PLM2M Assessment Relação CMM/CMMI

• Uma vez identificadas as áreas de ‘assessment’ para a implementação do Modelo PLM2M, é importante estabelecer um ‘framework’ para aplicar as avaliações - coleção de práticas KPAs (Key Process Area) que representam os níveis de maturidade;

• Um exemplo, no tocante a melhoria de processos, é o modelo de maturidade CMM (Capability Maturity Model), que proporciona visibilidade do processo em nível gerencial e para o corpo técnico e operacional (CÔRTES, 1998);

• No caso de processos de software aplicados em projetos de melhoria para as organizações, maturidade - que significa plenamente desenvolvido - implica no potencial de um crescimento consistente (sustentável);

• Uma organização ganha maturidade se institucionaliza os processos de software através de políticas, padrões e estrutura organizacional - Medeiros (2011).

O que é CMMI (Capability Maturity Model Integrated)?

• O CMM surgiu no âmbito norte-americano do DoD (United States Department of Defense), tido como o maior comprador de software por encomenda do mundo;

• Objetivo - entregar o componente funcionando na sua plenitude, no primeiro delivery.A intenção estava em desenvolver grandes projetos, de gerência altamente complexa, torneados com escopo imutável e custo definido e, ainda, com altíssima aversão a riscos;

• Como exemplo, os primeiros projetos CMM surgiram para a fabricação de softwares que visavam naves espaciais, satélites e armamentos inéditos. Para garantir a integridade e a precisão, em 1987 o DoD criou o SEI (Software Engineering Institute), que funciona até hoje na Universidade Carnegie Mellon, Pensilvânia – EUA;

• O SEI, como instituto, estabeleceu os modelos CMM e passou a regulamentar suas práticas em todo o mundo. Na época, a proposta do SEI era - como regra inicial - garantir a evolução da engenharia de software de uma atividade desordenada e dispendiosa para uma atividade gerenciada, disciplinada e com qualidade de produto controlada.

Assessment em PLM

De forma geral o CMMI ganhou aceitação na área de tecnologia da informação e sustenta, do ponto de vista conjunto de capacidades, os objetivos do modelo de referência PLM2M quanto à maturidade de capabilidade de um ‘assessment’ em PLM bem estruturado.

CMMI Níveis de Maturidade

1

2

3

4

5

Nível (1) Inicial - O trabalho é feito para um determinado fim (ad hoc), de acordo com o momento. Existem poucos processos (não repetitivos ou definidos). Resultados pouco eficientes e conta com a habilidade das pessoas para resolver tarefas.

Nível (2) Repetível - Percebe-se que, pelo menos, as práticas e processos são feitos do mesmo modo. Atribuem-se os mesmos ‘inputs’ e esperam-se os mesmos ‘outputs’. De forma simples, as pessoas se concentram em aprender uma única rotina sem opções.

Nível (3) Definido - Através de práticas e processos previamente definidos, existem informações para selecionar os ‘inputs’ e, consequentemente, ter os ‘outputs’ desejados para um determinado resultado. Usa-se comparar situações futuras.

Nível (4) Gerenciado - Com o propósito de alcançar metas e objetivos, as práticas e processos são gerenciados através de métricas que indicam o consumo de recursos e os resultados obtidos - ‘outputs’ com foco em quantidade e qualidade.

Nível (5) Otimizado - Além das práticas e processos estarem sob a ótica de métricas e constantes avaliações para que se atinjam as metas e objetivos de forma mais eficiente, faz-se uso de práticas de melhoria contínua. Práticas, processos e ambientes são avaliados de forma contínua. Existem ações preventivas (proatividade).

CMMI ‘Assessment’ no Modelo PLM – ‘as-is’ Considera-se todas as recomendações para identificar práticas, processos, mapas de fluxos, infraestrutura de TI, cultura das pessoas e tudo o que for necessário.Conectam-se os pontos entre os níveis de maturidade iniciais de tal forma que se forme uma área hachurada para identificar o nível de maturidade da organização como um todo.Fonte: Grieves (2006),

CMMI ‘Assessment’ no Modelo PLM – ‘to-be’ Aqui ficam identificados os escopos das tarefas de implementação do PLM para cada área funcional (e/ou partes), quais as intenções e metas a serem atingidas e melhoradas com o uso da nova abordagem.

A proposta, dentro de uma visão do PLM como processo de negócios para melhorias e transformações, é fechar o ‘gap’ entre a situação atual (as-is) e a situação futura (to-be) que se deseja alcançar.

De preferência, deve-se elaborar um plano de ação e identificar as áreas funcionais de maior impacto econômico, com redução de custos e aumento de lucratividade.Fonte: Grieves (2006),

Algumas considerações finais

1

2

3

É importante notar que a relação entre maturidade e eficiência entre os níveis um e três, na probabilidade, é relativamente linear; isso significa que as melhorias, nesses níves, são graduais e evolutivas traduzidas por tarefas rotineiras (de caráter da instituição), não existem indicadores para ações de melhoria - a única conotação é observar se o trabalho repetitivo está sendo bem feito.

A promoção de uma área funcional do nível quatro para o nível cinco pode proporcionar o maior impacto na eficiência, enquanto que a promoção de uma área funcional do nível um para o nível dois pode proporcionar o maior impacto econômico, principalmente se a quantidade de recursos aplicados nessa situação for intensa.

Com base no cenário, para que se possa aplicar o modelo de referência PLM2M corretamente, o assessment de uma organização - que identifica o estado onde se está para o estado aonde se quer chegar - deve ser executado não como um todo e sim como a avaliação das áreas funcionais.

PLM2M Assessment e benefícios do CMMI - Elimina as incertezas na implementação PLM.

Em linhas gerais se deve atribuir indicadores qualitativos e quantitativos para os diferentes níveis do modelo de maturidade CMM/CMMI.

4

Fim

Evandro Gama

Cadware-Technology & DMS-EESC/USP

(11) 2914-4459 / (11) 99581-4784

evandrogama@cadware-technology.com

evandrogama@usp.br