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PROJETO DE FÁBRICA E LAYOUT Projeto de Produtos Profº Rogério Marques Base Livro Clóvis Neumann e Régis Kovacs Scalice 1. Projeto de Produtos • Projetar é conceber a aparência, o arranjo e a estrutura de algo antes de construí-lo. • O Projeto de produtos é em essência uma atividade coletiva, dependente da experiência e do saber da equipe de desenvolvimento de projetos. • Projeto de Produtos é “a determinação e especificação dos produtos que possam ser manufaturados e distribuídos lucrativamente, produzindo satisfação humana em seu consumo”. (Maynard) Requisitos • Funcional – o produto deve desempenhar, perfeitamente, a função que o consumidor espera que desempenhe. • Construtivo – como fazer, com o que fazer, onde fazer. O aspecto construtivo às vezes entra em choque com o aspecto funcional. • De vendas – aqui se consideram certos aspectos de vendas, como aparência, vantagens, adicionais em relação aos concorrentes, aspectos da engenharia humana no dimensionamento do produto, aspectos psicológicos como cores, “moda”, etc. Pode se chocar com os dois primeiros. • No passado, produzir um produto a baixo custo e vender em larga escala era receita certa de sucesso. Tal premissa não se aplica às empresas de hoje. Saber criar valor é a chave do negócio. 1.1 Projeto de Serviços • É o conjunto de benefícios esperados que o consumidor está aguardando. (Slack -1997). • É necessário especificar quais são os componentes do pacote de serviços. • O pacote de serviços pode ser definido como um conjunto de bens e serviços oferecidos por uma empresa e pode ser dividido em quatro elementos: 1. Instalações de Apoio: são as instalações e os equipamentos utilizados na prestação do serviço; 2. Bens facilitadores: são os bens consumidos ou utilizados pelo cliente durante a prestação dos serviços; 1.1 Projeto de Serviços 3. Serviços explícitos: são os benefícios claramente percebidos pelo cliente como resultado da prestação do serviço; 4. Serviços implícitos: são os benefícios psicológicos que o cliente pode obter com a prestação do serviço. A especificação dos componentes do pacote de serviços passa necessariamente por decisões relacionadas à tecnologia de processo, à localização das instalações, ao projeto e organização do trabalho, entre outras decisões que estão ligadas aos aspectos operacionais do projeto de serviços. Fases e Etapas do Modelo de Projeto e Desenvolvimento de Serviços 1.2 Projeto de Bens • A Engenharia do Produto que tradicionalmente tem centrado seu foco no projeto de bens físicos, estabelece a arquitetura do produto, que tem grande impacto no projeto e execução dos processos de fabricação, é um importante elemento na busca da vantagem competitiva, podendo levar a diferenciação do produto, por um menor custo, redução do número de componentes, mais padronização, modularidade, e no que tange à sua qualidade, mais robustez e inexistência de falhas. • A Engenharia do Produto determina as especificações de um novo produto, o que poderá acarretar em processo mais simples e eficaz, com consequente aumento da linha ou a necessidade de uma nova UP. Duas possibilidades: 1ª : Planejamento estratégico da organização • Parte da necessidade de mercado: busca de novos clientes, novos mercados; • Ou necessidade de aumento da produção da empresa: ampliação da capacidade produtiva da empresa. 2ª : Desenvolvimento de novos produtos • A introdução de um novo produto no mercado é algo mais frequente em uma empresa, tendo como resultado típico a necessidade de implementação de alterações no layout atual, podendo também acarretar a necessidade de ampliações ou novas UPs. Principais áreas da Engenharia envolvidas no Projeto de Fábrica • Engenharia do Produto: projeto do produto, parâmetros dimensionais, definição de materiais, sequencia de fabricação; • Engenharia de Manufatura/Processos: processos de fabricação e montagem – roteiros e técnicas de fabricação e montagem; • Engenharia de Métodos: movimentos e tempos padrões necessários para que as várias partes componentes do produto sejam produzidas e montadas; • Engenharia de Produção: projeto e gestão dos sistemas produtivos com a finalidade de produzir bens e serviços. (Neumann 2013) Tópicos para discussão • A diversidade dos produtos reduz a capacidade do sistema produtivo. • Produtos uniformes(relativamente padronizados) dão oportunidade para a padronização de métodos e materiais, reduzindo tempos e operações e aumentando a capacidade. • Produtos diferentes podem exigir , e geralmente fazem, constantes preparações de máquinas quando se passa de um produto para outro. • Tais preparações(setups), evidentemente, deixam as máquina paradas por algum tempo e assim reduzem a capacidade, sendo que esse efeito pode ser substancial, dependendo dos tempos de preparação e da quantidade de diferentes produtos. 1.3 Gestão do Desenvolvimento de Produtos • O objetivo maior da Gestão do Desenvolvimento do Produto é fornecer valor para os clientes, de modo a possibilitar benefícios financeiros para as organizações que desenvolvem produtos e para a sociedade em geral. • Para que a implantação seja bem sucedida, são necessários alguns elementos essenciais: 1. Uma estrutura organizacional, tanto física quanto hierárquica, adequada a cultura da organização; 2. Um procedimento de escolha de projetos em consonância com o planejamento estratégico da organização; 3. O emprego de técnicas de gestão de projetos, de forma a garantir o correto planejamento e uso dos recursos da organização; 1.3 Gestão do Desenvolvimento de Produtos 4. Um modelo do processo de desenvolvimento de produtos adequado à cultura da organização e que possua elementos das melhores práticas da área, incluindo métodos e ferramentas a serem aplicados; 5. A busca contínua pela agregação de valor e pela eliminação de desperdício, tanto na concepção do produto quanto na especificação do processo; 6. Procedimentos para acompanhamento do produto no mercado e indicadores de desempenho para definir necessidades de melhoria em produtos e no próprio processo de desenvolvimento de produtos; 7. Ser sustentável, haja vista que toda ação da empresa deve além de ser economicamente viável, ser socialmente responsável e não ser agressiva ao meio ambiente. Fases do Processo de Desenvolvimento de Produto Fases do Processo de Desenvolvimento de Produto 1. Planejamento Estratégico de Produtos (PRÉ): Consiste em interpretar o planejamento estratégico da organização, traduzindo em propostas de projetos de novos produtos. 2. Planejamento do Projeto: Após selecionados os projetos na fase anterior, é atribuído um gerente de projetos a cada um deles, dando assim início ao planejamento do projeto, utilizando as técnicas de gestão de projetos. 3. Projeto Informacional: atividades de busca, análise e transformação das necessidades dos clientes em requisitos técnicos de engenharia. Visão da Qualidade=> atender/superar as expectativas dos clientes. Fases do Processo de Desenvolvimento de Produto 4. Projeto conceitual: nesta fase ocorre a interpretação das informações de mercado, estruturando-se propostas de produtos com base nas funcionalidades que o produto desempenhará. 5. Projeto Detalhado: Esta é uma fase mais convencional de engenharia. Dimensões e desempenho avaliados, processo de fabricação e montagem definidos. Uso de técnicas e ferramentas de projeto, abrangendo confiabilidade, montagem, manufatura, ergonomia, estética, segurança, meio ambiente etc... Possui forte ligação com projeto de fábrica e layout. Projeto de dispositivos e ferramentas, desenvolvimento de novas máquinas ou até mesmo aproposição de novas Ups. Fases do Processo de Desenvolvimento de Produto 6. Preparação da Produção: são as ações necessárias para aprontar a organização a fim de receber o processo produtivo definido na fase anterior. Instalação de máquinas e equipamentos, treinamento de equipe e homologação do processo. 7. Lançamento do Produto: realizado em paralelo com a fase de preparação da produção. Consiste em conjunto de atividades necessárias para distribuição, lançamento e acompanhamento de um novo produto no mercado. 8. Acompanhamento da Produção(PÓS): uma vez lançados, uma equipe de auditoria pós-projeto realiza avaliação do desempenho do produto no mercado e o levantamento de possíveis necessidades de alterações do projeto. Fases do Processo de Desenvolvimento de Produto 6. Retirada do Produto do Mercado(PÓS): após o término do seu ciclo de vida do produto( tendência mundial relacionada a aspectos ambientais e envolve estratégias de logística reversa). Finalização de Produção e finalização do suporte técnico. 1.4 Técnicas e Ferramentas para o projeto de Produtos • O uso de Técnicas e Ferramentas para o Projeto de Produtos impactará na forma e nos custos de manufatura da empresa e consequentemente no seu layout. • Estes recursos estão relacionados à eliminação de desperdícios do Lean Manufacturing. (super-produção, tempo de espera, transporte, excesso de processamento, inventário, movimentos e defeitos). • É garantir que o produto contenha apenas os elementos essenciais requeridos pelo mercado, evitando o oferecimento de funcionalidades indesejadas. Principais Técnicas: a) Engenharia Simultânea: é uma abordagem sistemática para o desenvolvimento integrado e paralelo do projeto de um produto e os processos relacionados, incluindo manufatura e suporte. As pessoas envolvidas consideram , desde o princípio, todos os elementos do ciclo de vida do produto, da concepção ao descarte, incluindo qualidade, custo, prazos e requisitos dos clientes. Principais Técnicas: b) Projeto para Manufatura e Montagem(DFMA): O DFMA(Design for Manufacturing and Assembly) é a combinação de duas técnicas: Projeto para Manufatura(DFM): conjunto de diretrizes e recomendações voltadas à eliminação de operações desnecessárias na fabricação de cada componente de um produto. Por exemplo: • Projeto de peças multifuncionais • Uso de materiais de fácil processamento Projeto para Montagem(DFA): Método estruturado de melhoria do processo de montagem. Por exemplo: • Reduzir nº e tipos de componentes • Montagem por camadas • Componentes auto-travantes ou fáceis de encaixar Principais Técnicas: c) Desdobramento da Função Qualidade(QFD): O QFD(Quality Function Deployment) foi desenvolvido no Japão, com base nos conceitos de qualidade desenvolvidos nesse país. • O ponto de partida é a chamada “Casa da Qualidade”, a qual relaciona as necessidades ou requisitos dos clientes(o que fazer) aos requisitos de projeto que podem realizá-los (como fazer). Exemplo QFD (Pedalinho) Principais Técnicas: d) Análise dos Modos de Falhas e Efeitos(FMEA): • A FMEA (Failure Modes and Effects Analysis) é uma ferramenta de projeto de grande importância para garantia da qualidade de um produto. • Existem diferentes tipos de FMEA , porém para o desenvolvimento de produtos, o mais interessante é o FMEA de Projetos. • Ferramenta destinada a detectar e a prevenir defeitos e falhas no produto ainda em seu desenvolvimento. 1. Modo: é o defeito, a falha em si, o que ocorreu no equipamento que influenciará no desempenho do produto. Exemplo: quebras, perdas, deteriorações. Principais Técnicas: d) Análise dos Modos de Falhas e Efeitos(FMEA): 2. Efeito: é a influencia do modo no funcionamento do utensílio, o que acarretou em seu desempenho. Grau de gravidade (G): baseado nas consequências da falha(1 a 10). Exemplo: perda de controle, perda de tração, etc 3. Causa: o que acarretou a falha, possivelmente ocorrido na produção ou projeto. Exemplo: material frágil, controle de qualidade falho, mau dimensionamento de peças. Probabilidade de ocorrência(O): possibilidade do erro ocorrer(1 a 10). Principais Técnicas: d) Análise dos Modos de Falhas e Efeitos(FMEA): 4. Controles: meios para detectar as causas. Detecção(D): capacidade do processo de detectar a falha no produto, durante o uso ou na fabricação, pontuado de 1 a 10. 5. Risco(R): calculado pela multiplicação dos itens O, G e D. Os valores mais altos na planilha serão os mais críticos no projeto. 6. Ações: • Recomendações: Tratamento que será dado à falha para evitar reincidência. • Implantadas: o que foi realmente realizado • Os índices são recalculados para medir a eficácia das ações. Principais Técnicas: d) Análise dos Modos de Falhas e Efeitos(FMEA): Principais Técnicas: e) Análise do Ciclo de Vida do Produto(ACV): A ACV é o método apresentado pela ISSO 14000, de gestão ambiental, para realização de análises de impacto ambiental. Sua importância tem sido grande na indústria, inclusive no PDP, pois permite à empresa analisar e compara diferentes cenários de produção, uso ou descarte de um determinado produto. Uma ACV completa é feita em 4 fases: Principais Técnicas: e) Análise do Ciclo de Vida do Produto(ACV): 1ª fase: Objetivo e Escopo: Consiste na determinação do propósito da análise, dos limites do estudo (quais fases do ciclo de vida do produto serão abrangidas), da unidade funcional (se kg, W, m, etc), e na definição dos requisitos de qualidade. Devido à alta complexidade de um estudo de ACV, é comum serem focadas apenas parte do ciclo de vida do produto, usualmente aquelas consideradas mais críticas ou estratégicas para organização. Principais Técnicas: e) Análise do Ciclo de Vida do Produto(ACV): Principais Técnicas: e) Análise do Ciclo de Vida do Produto(ACV): 2ª fase: Análise e Inventário: Nesta fase ocorre o mapeamento das entradas e saídas de cada etapa do processo das fases do ciclo de vida avaliadas. É neste instante que todos os dados são levantados, incluindo-se as entradas da economia (materiais, energia, etc) quanto do ambiente (recursos bióticos, abióticos, uso do solo etc.) e suas respectivas saídas, incluindo-se as emissões e resíduos. Principais Técnicas: e) Análise do Ciclo de Vida do Produto(ACV): 3ª fase: Avaliação do Impacto: Envolve a determinação de quais classes de impacto ambiental serão avaliadas. Várias categorias de impacto estão disponíveis, incluindo Aquecimento Global, Acidificação, Toxidade Terrestre, Toxidade Aquática, Saúde Humana, Uso do Solo, entre várias outras. 4ª fase: Interpretação: Consiste em determinar quais são os principais problemas avaliados, com base nos dados levantados e nas categorias em avaliação, sendo determinadas as possíveis soluções e conclusões. Principais Técnicas: f) Design for Environment (DFE) – Projeto para o meio ambiente: O DFE ou Ecodesign, tem por objetivo, ainda na fase de projeto do produto, reduzir o impacto ambiental durante o ciclo de vida de um produto, desde a extração de suas matérias primas, até o seu final de vida, focando em seu reuso, remanufatura, reciclagem ou em outras estratégias. Usualmente, além da redução do impacto ambiental , adequação à legislação e melhoria da imagem da empresa, é comum que o emprego do DFE leve também a reduções de custos para a empresa, bem como a melhorias técnicas no produto. Principais Técnicas: f) Design for Environment (DFE) – Projeto para o meio ambiente: Premissas básicas para um DFE abrangente: • Desenvolvimento de um novo projeto conceitual para o produto: Exemplo: desmaterialização(e-mail x carta), uso compartilhado,serviço em vez de produto. • Otimização de aspectos físicos do produto: Exemplo: Integrar funções, aumentar durabilidade, facilitar manutenção, etc) • Otimização do material usado: Exemplo: uso de materiais limpos, materiais renováveis, de baixa energia, recicláveis, redução de quantidade utilizada, etc Principais Técnicas: f) Design for Environment (DFE) – Projeto para o meio ambiente: Premissas básicas para um DFE abrangente: • Otimização da Produção: Exemplo: técnicas de produção alternativas, redução de etapas, utilização de energia limpa, redução de rejeitos, uso de consumíveis limpos, etc. • Otimização da distribuição: Exemplo: redução de embalagens, limpas ou reutilizáveis, eficiência de energia durante o transporte. • Otimização do final de vida: Exemplo: reutilização, projeto de desmontagem, reciclagem, incineração segura, logística reversa. Questões 1. Por que pensar na introdução do Processo de Desenvolvimento do Produto (PDP) durante o projeto de Fábrica? 2. Quais as vantagens de se organizar o PDP? 3. O que é Engenharia Simultânea? Por que as empresas que a utilizam tendem a ter um tempo de entrega do produto ao mercado mais curto que suas concorrentes? 4. De que forma o DFMA impacta na fabricação e montagem?