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Engenharia e 
Desenvolvimento 
de Produto
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Ms. Marcio Nunes
Revisão Textual:
Profa. Ms. Luciene Oliveira da Costa Santos
Projetar para Produzir
• Introdução
• O Conceito de Projetar para Produzir
• O DFM da Prática
• Visão Geral do DFM
• Etapa 1: Estimativa dos Custos de Fabricação
• Etapa 2: Reduzir os Custos dos Componentes
• Etapa 3: Reduzir os Custos de Montagem
• Etapa 4: Reduzir os Custos de Suporte à Produção
• Etapa 5: Considerar o Impacto das Decisões do DFM sobre Outros Fatores
 · Dentre as tecnologias utilizadas no desenvolvimento de um produto, 
está o sistema DFM (Design for Manufactoring), objeto do texto 
desta unidade. Trata-se de uma sistemática utilizada no projeto de 
produtos com vistas à sua produção. A finalidade deste texto é dar 
ao aluno uma melhor compreensão da utilização deste sistema, suas 
características e implicações. Ao ler o texto desta unidade, o aluno 
terá condições de avaliar o quanto o DFM é importante para que o 
produto seja produzido em larga escala ao menor custo possível.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Projetar para Produzir
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja uma maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas: 
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como o seu “momento do estudo”.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo.
No material de cada Unidade, há leituras indicadas. Entre elas: artigos científicos, livros, vídeos e 
sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você também 
encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados.
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discussão, 
pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato 
com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Projetar para Produzir
Contextualização
Nos dias atuais, desenvolver um produto é uma arte. As exigências dos consu-
midores se aguçam progressivamente, exigindo das equipes de desenvolvimento 
grandes esforços e uma constante evolução no conhecimento. Projetar um produ-
to, fabricá-lo e colocá-lo no mercado exige um esforço contínuo de pessoas qualifi-
cadas e alocações significativas de recursos, cujo objetivo é produzir produtos com 
qualidade e que satisfaçam as exigências dos consumidores.
Desenvolver um bom produto requer, não somente muita habilidade, conheci-
mento específico, acompanhamento das tendências de mercado e dedicação, mas 
também um conhecimento das leis que regem os fatores ambientais, que acabam 
influenciando os projetos.
Desse modo, você, caro(a) aluno(a), deve estar afinado(a) com as tendências 
do mercado para compreender melhor os pormenores que cercam esta tarefa. 
Esperamos que você possa absorver esses conceitos na sua atuação profissional.
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Introdução
Nesta unidade, vamos abordar os principais conceitos e definições relativos ao 
projeto de um produto orientado à sua produção. Trata-se de um conceito que 
visa otimizar a fabricação em ampla escala e assim garantir que o preço final seja 
otimizado no sentido de reduzir custos. Empresas que produzem bens que exigem 
conhecimento muito específico e que possuem altos volumes de produção, tais 
como as indústrias automobilística e de componentes eletrônicos, por exemplo, 
utilizam-se de processos produtivos desenvolvidos exclusivamente para a obtenção 
de produtos de boa qualidade e com o menor custo possível. Veremos como 
isso é feito dentro de uma organização produtiva. Não devemos nos esquecer, 
obviamente, que esta teoria se aplica também a produtos não tangíveis, tais como 
programas para computadores e outros serviços.
O Conceito de Projetar para Produzir
As necessidades dos clientes e as especificações do produto são itens básicos para 
orientar a fase de desenvolvimento do produto. No entanto, durante as atividades de 
desenvolvimento posteriores, as equipes muitas vezes têm dificuldade em vincular 
essas necessidades e especificações com os problemas de projeto específicos que 
enfrentam. Por essa razão, muitas equipes praticam metodologias denominadas 
“Design For X” (DFX), onde X pode corresponder a uma das dezenas de critérios 
de qualidade, tais como confiabilidade, robustez, facilidade de manutenção, impacto 
ambiental ou capacidade de fabricação. A mais comum dessas metodologias é o 
chamado Design For Manufactoring (DFM), ou Projeto Orientado à Produção, 
que é de grande importância porque aborda diretamente os custos de fabricação.
Vamos falar aqui especificamente sobre o DFM, mas também vamos ilustrar, de 
um modo geral, os princípios que se aplicam às metodologias DFX:
 · As decisões tomadas durante o projeto detalhado podem ter um impacto 
importante na qualidade e no custo final do produto.
 · As equipes de desenvolvimento enfrentam múltiplas e (muitas vezes) 
conflitantes metas.
 · É importante estabelecer métricas com as quais se possa comparar 
projetos alternativos.
 · Melhorias radicais exigem frequentemente esforços criativos muito 
grandes no início do processo.
 · Um método bem definido auxilia o processo de tomada de decisão.
O custo de fabricação é um item determinante do sucesso econômico de um 
produto. Em termos simples, o sucesso econômico depende da margem de lucro 
obtida em cada venda do produto e de quantas unidades do produto a empresa 
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UNIDADE Projetar para Produzir
irá conseguir vender. A margem de lucro é a diferença entre o preço de venda 
do fabricante e o custo de produção (aqui, outros encargos estão relacionados, 
tais como impostos, taxas alfandegárias, seguros etc. Não são considerados os 
custos de comercialização.). O número de unidades vendidas e o preço de venda 
são em grande parte determinados pela qualidade global do produto. Um projeto 
economicamente bem-sucedido é, portanto, voltado para garantir a mais alta 
qualidade do produto e, ao mesmo tempo, minimizar os custos de fabricação. O 
DFM é um método para alcançar este objetivo; a prática eficaz dessa metodologia 
conduz a baixos custos de fabricação sem sacrificar a qualidade do produto.
O DFM da Prática
Projetar para produzir é uma das práticas mais integradoras envolvidas no 
desenvolvimento de produtos. O DFM utiliza informações de vários tipos, incluindo 
(1) esboços, desenhos, especificações do produto e alternativas de design; (2) uma 
compreensão detalhada dos processos de produção e montagem; (3) estimativas 
dos custos de fabricação, volumes de produção e cronograma. O DFM, portanto, 
requer as contribuições da maioria dos membros da equipe de desenvolvimento, bem 
como as de peritos externos. Os principais esforços envolvidos no DFM geralmente 
se baseiam na experiência de engenheiros de produção, dos administradores 
financeiros e do pessoal da área de produção, além dos projetistas dos produtos. 
Muitas empresas utilizam departamentosestruturados e trabalho em equipe para 
facilitar a integração e o compartilhamento de visões necessários para o DFM.
O DFM é realizado durante todo o processo de desenvolvimento. O DFM 
começa durante a fase de desenvolvimento do conceito, quando as funções e as 
especificações do produto estão sendo determinadas. Ao escolher um conceito de 
produto, o custo é quase sempre um dos critérios em que a decisão é tomada – mesmo 
que as estimativas de custo nesta fase sejam altamente subjetivas e aproximadas. 
Quando as especificações do produto são finalizadas, a equipe realiza trade-offs 
entre as características de desempenho desejadas. Por exemplo, a redução de peso 
pode aumentar os custos de fabricação. Nesse ponto, a equipe pode ter uma lista 
aproximada de materiais (uma lista de peças) com estimativas de custos. Durante 
a fase de desenvolvimento em âmbito do sistema, a equipe toma decisões sobre 
como dividir o produto em componentes individuais, frequentemente com base no 
impacto esperado dos custos e na complexidade de produção. As estimativas de 
custo mais precisas acontecerão na fase de desenvolvimento detalhado, quando 
mais decisões são direcionadas pelas preocupações de manufatura.
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Visão Geral do DFM
Não existe uma única diretriz para orientar o processo do DFM. Porém, na 
maioria das vezes, a abordagem seguinte é a mais comum e aparentemente a que 
produz os melhores resultados. Consiste em cinco etapas iterativas:
1. Estimar os custos de fabricação. 
2. Reduzir os custos dos componentes. 
3. Reduzir os custos de montagem. 
4. Reduzir os custos de apoio à produção. 
5. Considerar o impacto das decisões do DFM sobre outros fatores.
O método DFM começa com a estimativa do custo de fabricação do produto 
proposto. Isso auxilia a equipe a determinar de maneira geral quais aspectos do 
projeto – componentes, montagem ou suporte à produção – são os mais caros. 
A equipe dirige sua atenção para as áreas apropriadas nas etapas subsequentes, 
em um processo iterativo. É comum que haja o recálculo da estimativa de custo de 
fabricação e da melhoria do design do produto dezenas de vezes antes que haja a 
concordância de que ele é bom o suficiente. Enquanto o design do produto estiver 
em processo de melhora, essas iterações dentro do DFM podem continuar até 
que a produção piloto comece. Em algum momento, o projeto é então liberado 
para produção e quaisquer outras modificações são consideradas “mudanças 
de engenharia” ou se tornam parte da próxima geração do produto. Então, 
reconhecendo que as estimativas precisas de custos são difíceis (se não impossíveis) 
de se obter, apresentamos nesta unidade alguns métodos úteis para reduzir os 
custos de componentes, de montagem e de suporte à produção. Vamos discutir os 
resultados obtidos por meio do DFM e algumas das implicações mais amplas das 
decisões no âmbito do DFM.
Etapa 1: Estimativa dos Custos
de Fabricação
A Figura 1 apresenta o fluxograma de um modelo de entrada-saída simples de 
um sistema de manufatura. Os insumos incluem matérias-primas, componentes 
comprados, esforços dos funcionários, energia e equipamentos. As saídas incluem 
produtos acabados e resíduos. O custo de produção é a soma de todas as despesas 
com os insumos do sistema e para a eliminação dos resíduos produzidos pelo 
sistema. As empresas geralmente usam o custo unitário de fabricação como métrica 
para o custo de um produto, que é calculado dividindo os custos totais de fabricação 
por um determinado período (geralmente de três meses a um ano) pelo número de 
unidades do produto fabricado durante esse período. Porém, esse conceito simples 
nem sempre é válido, por várias questões:
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UNIDADE Projetar para Produzir
 · Quais são os limites do sistema de produção? As operações de serviços de cam-
po devem ser incluídas? E sobre as atividades de desenvolvimento de produtos?
 · Como é que consideramos o uso de equipamentos caros de propósito geral 
e que duram muitos anos? 
 · Como os custos são alocados entre mais de uma linha de produtos em 
grandes sistemas de produção multiproduto?
Sistema
Produtivo
InformaçãoEquipamentos
Matéria - Prima
Componentes
Trabalho Operário Produto Acabado
Transformação
Mecânica
SuprimentosEnergia Serviços
Resíduos
Figura 1 – Fluxograma de um sistema produtivo comum
Essas são questões em torno das quais grande parte do campo da contabilidade 
gerencial é construída, e não vamos tratá-las em profundidade aqui. No entanto, 
estamos atentos a essas complicações, e muitas dessas questões são tratadas aqui.
A Figura 2 mostra uma maneira de categorizar os elementos do custo de 
fabricação. No âmbito deste regime, o custo unitário de fabricação de um produto 
consiste basicamente de três categorias de custos:
1. Custos dos componentes: os componentes de um produto (que podemos 
simplesmente chamar de partes do produto) podem incluir peças padronizadas 
compradas de fornecedores. Exemplos desses componentes incluem motores 
de combustão, interruptores, farinha de trigo, chips eletrônicos e parafusos. 
Outros componentes são peças personalizadas, feitas de acordo com o design 
dos fabricantes de matérias-primas, tais como chapa de aço, barras de plástico, 
ou barras de alumínio. Alguns componentes personalizados são fabricados 
na própria fábrica do fabricante, enquanto outros podem ser produzidos por 
outros fornecedores de acordo com as especificações de projeto do fabricante. 
2. Custos de montagem: muitos produtos são geralmente montados a partir 
de peças prontas. O processo de montagem quase sempre incorre em custos 
de mão de obra e pode também incorrer em custos de equipamento, energia, 
infraestrutura e ferramental.
3. Custos indiretos: chamamos de “overhead” todos os outros custos 
envolvidos. Consideramos útil distinguir entre dois tipos de despesas gerais: (1) 
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custos de suporte e (2) outras alocações indiretas. Os custos de suporte são os 
custos associados ao manuseio de materiais, garantia de qualidade, compras, 
envio, recebimento, instalações e manutenção de equipamentos e ferramentas 
(entre outros). Estes são os sistemas de suporte necessários para fabricar o 
produto, e esses custos dependem muito do projeto do mesmo. No entanto, 
como esses custos são frequentemente compartilhados por mais de uma linha 
de produtos, eles são agrupados na categoria “despesas gerais”. 
As alocações indiretas são os custos de fabricação que não podem ser 
diretamente ligados a um determinado produto, mas que devem ser pagos 
para garantir o negócio. Por exemplo, o salário do guarda de segurança e o 
custo de manutenção para o edifício e terrenos são custos indiretos porque 
estas atividades são partilhadas entre vários produtos diferentes e são difíceis de 
atribuir diretamente a um produto específico. Como os custos indiretos não estão 
especificamente ligados ao projeto do produto, eles não são relevantes para o 
DFM, mesmo que onerem o custo do produto.
Cu
sto
 de
 Pr
od
uç
ão
Componentes
Padronizados
Customizados Processamento
Matéria-Prima
UsinagemManual
Automatizada
Apoio
Custos indiretos
Montagem
OVERHEAD
Figura 2 – Custos de produção de um produto
Custos de transporte 
O modelo de custo de produção mostrado na Figura 2 não inclui quaisquer 
custos para o transporte dos produtos acabados através do sistema de distribuição. 
A fabricação, muitas vezes, ocorre em um local distante do cliente final. Embora o 
método DFM aqui apresentado não inclua explicitamente as despesas de transporte, 
estimar esses custos é relativamente fácil. Por exemplo, a maioria dos bens são 
transportados para o exterior usando containers de transporte padrão, que alocam 
cerca de 70 m3 de carga. Na maioria dos casos, esses recipientes são enviados de 
um local para outro a um custo fixo. Com base nessas taxas, a equipe de design do 
produto pode facilmente incluir os custos de transporte em sua análise, e isso pode 
ser justificado quando a equipe enfrenta decisões de design que envolvem o volumefísico ou o peso do produto. Em muitos casos, todavia, os custos de transporte 
correm por conta dos consumidores, ou por intermediários.
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UNIDADE Projetar para Produzir
Custos fixos e custos variáveis 
Outra maneira de dividir os custos de produção é entre custos fixos e custos 
variáveis. Custos fixos são aqueles que são incorridos em uma quantidade 
predeterminada, independentemente de quantas unidades do produto são 
fabricadas. Por exemplo, a aquisição de um molde de injeção para fabricar o coletor 
de admissão de um motor de combustão interna é considerado um custo fixo. Seja 
produzido 1 000 ou 1 milhão de unidades, o custo fixo do molde é considerado 
e não muda. Outro exemplo é o custo para adequar a área de trabalho da fábrica 
para a linha de montagem desse coletor de admissão. Este custo também é fixo, 
independentemente de quantas unidades serão produzidas. 
Apesar da terminologia, no entanto, nenhum custo é verdadeiramente fixo. 
Se quadruplicarmos a quantidade de produtos produzidos, talvez tenhamos que 
construir outra linha de produção. Por outro lado, podemos ser capazes de juntar 
duas células de montagem se não pudermos usar toda a capacidade devido a uma 
queda na quantidade produzida. Ao considerar um custo como fixo, as quantidades 
de produção e o tempo consumido para isso devem ser especificados.
Os custos variáveis são aqueles incorridos em proporção direta ao número de 
unidades produzidas. Por exemplo, o custo das matérias-primas é diretamente 
proporcional a quantos coletores de admissão são produzidos e, portanto, a quantos 
motores são fabricados. O trabalho de montagem é, muitas vezes, considerado 
um custo variável, pois muitas empresas podem ajustar a equipe de operações de 
montagem, deslocando os trabalhadores para outras áreas em um curto prazo.
Lista de materiais
Como a estimativa de custos de fabricação é fundamental para o DFM, é útil 
manter essa informação bem organizada. Para isso, basta gerar tabelas ou outro 
sistema de informação para registrar estimativas dos custos de fabricação. Esse 
sistema consiste basicamente em uma lista de materiais (ou BOM – bill of materials) 
incrementada com informações de custo. A BOM é uma lista de cada componente 
individual no produto. As colunas da lista de materiais mostram as estimativas 
de custos decompostas em custos fixos e variáveis. Os custos variáveis podem 
incluir materiais, tempo de máquina e mão de obra. Os custos fixos consistem 
em ferramentas e outras despesas não recorrentes, tais como equipamento 
especializado e custos de instalação. 
A vida útil de uma ferramenta é usada para calcular o custo fixo da unidade 
(a menos que a vida útil esperada da ferramenta exceda o volume de vida útil do 
produto, caso em que o menor volume de produto é utilizado para o cálculo). Para 
calcular o custo total, o carregamento é feito de acordo com os procedimentos 
utilizados pela contabilidade de custos da empresa. Os custos fixos adicionais, tais 
como a depreciação dos bens de capital utilizados para vários produtos, também 
são frequentemente incluídos na taxa de custos variáveis.
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Estimativa dos custos dos componentes padronizados
Os custos dos componentes padrão são estimados por (1) comparação entre cada 
peça e uma parte substancialmente similar que a empresa já está produzindo, ou 
comprando em volumes comparáveis, ou (2) por solicitação de cotações de preços 
de fornecedores. Os custos de componentes menores (por exemplo, parafusos, 
molas e arruelas) são normalmente obtidos a partir da experiência da empresa com 
componentes semelhantes, enquanto os custos dos componentes principais são 
normalmente obtidos a partir de cotações de fornecedores. 
Para componentes padrão fabricados internamente, se as quantidades requeridas 
forem elevadas, pode não haver capacidade de produção disponível, necessitando 
a compra de equipamentos adicionais, ou o uso de fornecedores externos. 
Alguns fornecedores poderão projetar e fabricar uma variação personalizada 
para um componente padrão se as quantidades de produção forem suficientemente 
altas. Por exemplo, pequenos motores elétricos, como aqueles encontrados em 
ferramentas manuais motorizadas, são muitas vezes projetados e construídos 
especificamente para a aplicação em um determinado produto. Se as quantidades 
de produção são suficientemente altas (digamos, 100.000 por ano, neste caso), 
esses motores personalizados podem acabar sendo bastante econômicos para 
serem fabricados internamente. No entanto, como discutimos mais adiante, a 
introdução de novas peças pode adicionar custo e complexidade substancial ao 
sistema de produção e às operações de serviço de campo, o que aumenta os custos 
de suporte. 
Estimativa dos custos dos componentes personalizados
Diferentemente dos componentes padronizados, os componentes personalizados 
são peças concebidas exclusivamente para o produto e são produzidos pelo fabri-
cante, ou por fornecedores externos. Uma boa parcela dos componentes perso-
nalizados é produzida utilizando os mesmos tipos de processos de produção que os 
componentes-padrão (por exemplo, utilizando moldagem por injeção, estampagem 
ou usinagem). No entanto, peças personalizadas são normalmente peças de propósi-
to especial, útil apenas em produtos específicos de um determinado fabricante.
Quando o componente personalizado é uma única peça, estimamos seu custo 
somando os custos de matérias-primas, processamento e ferramentaria. Nos casos 
em que o componente personalizado é uma montagem de várias partes, então 
consideramos que esse componente é um “produto” em si, e, para chegar ao 
custo desse “produto”, estimamos o custo de cada subcomponente, e, depois, 
adicionamos os custos de montagem e custos indiretos (esses custos são descritos 
a seguir).
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UNIDADE Projetar para Produzir
Os custos das matérias-primas podem ser estimados calculando-se o peso da peça, 
permitindo alguma sobra residual (por exemplo, 5 a 50% para uma peça moldada 
por injeção e 25 a 100% para uma peça de chapa metálica), e multiplicando pelo 
custo (por unidade de massa) da matéria-prima. 
Os custos de processamento incluem aqueles envolvendo os operadores 
das máquinas de processamento, bem como o custo de utilização do próprio 
equipamento. Estimar o tempo de processamento geralmente requer experiência 
com o tipo de equipamento a ser usado. Por exemplo, uma máquina de moldagem 
por injeção requer um molde de injeção personalizado para cada tipo diferente 
de peça que produz. O custo unitário da ferramenta é simplesmente o custo do 
ferramental dividido pelo número de unidades a serem feitas ao longo da vida 
útil do equipamento. Um molde de injeção de alta qualidade geralmente pode ser 
usado para produzir alguns milhões de peças. 
Atualmente, a indústria automobilística está utilizando materiais plásticos e 
compósitos em substituição aos tradicionais metais. Hoje, os automóveis saem da 
fábrica com para-choques de plástico, coletores de compósito etc. Nesses casos, 
observamos que essa substituição não só reduziu os custos de materiais, mas 
também eliminou a usinagem e permitiu que muitas características fossem formadas 
no corpo moldado. Além disso, há preocupações com o impacto ambiental, em 
que ocorre a preferência por componentes cujos processos de produção agridem 
menos o meio ambiente. Esse assunto é tratado na Unidade VI.
Estimativa dos custos de montagem
Os produtos fabricados com mais de uma peça necessitam de montagem. Para 
os produtos fabricados em quantidades inferiores a várias centenas de milhares de 
unidades por ano, esta montagem é quase sempre realizada manualmente. Uma 
exceção a essa generalização é a montagem de placas de circuitos eletrônicos, 
que atualmente é feita quase sempre de forma automática, mesmo em volumes 
relativamente baixos. Os custos manuais de montagem podem ser estimados 
somando o tempo estimado de cada operação de montagem e multiplicando por 
uma taxa de trabalho. 
Segundo ULRICH (2012), ostrabalhos de montagem podem custar menos de 
US$ 1,00 por hora em países de baixos salários ou mais de US$ 40,00 por hora 
em algumas nações industrializadas. Nos Estados Unidos, o trabalho de montagem 
costuma estar entre US$ 10,00 e US$ 20,00 por hora (cada empresa possui 
diferentes estruturas de custos de mão de obra de montagem, e algumas indústrias, 
como a automobilística e a aeronáutica, têm estruturas de custos substancialmente 
mais elevadas). Esses números também levam em consideração uma provisão para 
benefícios e outras despesas relacionadas às leis trabalhistas.
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Estimativa dos custos indiretos
Estimar com precisão os custos indiretos de um novo produto é difícil e as práticas 
da indústria não são muito satisfatórias para isso. No entanto, vamos descrever a 
prática padrão utilizada pela indústria de um modo geral e identificar alguns de seus 
problemas. Aplicar os processos de estimativa de despesas gerais utilizados pela 
maioria das empresas é simples. Os custos indiretos de apoio à produção são muito 
difíceis de rastrear e de atribuir a determinadas linhas de produtos. Os custos futuros 
de apoio à produção são ainda mais difíceis de prever para um novo produto. 
A maioria das empresas contabiliza seus custos mais gerais, usando taxas de 
carregamento (também chamadas de encargos). As taxas de carregamento são 
normalmente aplicadas a um ou dois fatores de custo. Os geradores de custo são 
parâmetros ligados ao produto que são diretamente mensuráveis. Os custos indiretos 
são adicionados aos custos diretos numa razão proporcional a esses geradores. Os 
fatores de custo mais comuns são: o custo de qualquer material comprado, o custo da 
mão de obra de montagem e o número de horas-máquina consumidas pelo produto. 
Por exemplo, a taxa de carregamento para materiais comprados pode ser de 10 % e 
a taxa de despesas gerais para o trabalho de montagem pode ser de 80 %.
O problema desta abordagem é que ela implica que os custos indiretos são 
diretamente proporcionais aos geradores de custo. Uma experiência mental pode 
revelar que isso nem sempre é assim; a maioria das empresas usa o “custo de 
materiais comprados” como um gerador de custo. Então fica a pergunta: deve-se 
mudar de fornecedor se este eleva o preço de um componente em 10 %?
As taxas de carregamento são usadas como uma forma conveniente de 
contabilizar os custos indiretos, mas este esquema pode produzir estimativas 
imprecisas dos verdadeiros custos experimentados pelo fabricante para suportar a 
produção. Porém, esse problema não será discutido nesta unidade.
Etapa 2: Reduzir os Custos
dos Componentes
Para a maioria dos produtos, o custo dos componentes comprados será o 
elemento mais significativo do custo de fabricação. Vemos avaliar várias estratégias 
para minimizar esses custos. Por exemplo, um fabricante de tintas compra resinas 
e pigmentos de fornecedores externos para produzir seus produtos. Muitas dessas 
estratégias podem ser seguidas, mesmo que não se disponha de estimativas de 
custos mais precisas. Nesse caso, essas estratégias tornam-se regras de design, ou 
regras básicas, para orientar as decisões de redução de custos do DFM.
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UNIDADE Projetar para Produzir
Compreender as restrições de processo e os geradores de custos
Alguns componentes podem ser onerosos simplesmente porque os projetistas 
não entenderam corretamente os recursos, os geradores de custo e as restrições do 
processo de produção. Por exemplo, um projetista pode especificar um pequeno 
raio de canto interno em uma peça usinada sem perceber que para criar fisicamente 
tal característica é necessária uma operação cara de usinagem por eletro-erosão. 
Um designer pode especificar dimensões com tolerâncias excessivamente 
apertadas, sem entender a dificuldade para alcançar tal precisão na produção. 
Às vezes, esses inconvenientes de peças caras nem sequer são necessários para a 
função pretendida do componente; eles podem ter surgido simplesmente por falta 
de conhecimento. Outras vezes, é possível redesenhar a peça para obter o mesmo 
desempenho, evitando etapas de fabricação dispendiosas. No entanto, para fazer 
isso o engenheiro projetista precisa saber quais os tipos de operações são mais 
difíceis na produção e o que impulsiona seus custos. 
Em alguns casos, as restrições de um processo podem ser comunicadas aos 
projetistas sob a forma de regras de design. Por exemplo, as capacidades de uma 
máquina de corte automática a laser para chapas metálicas podem ser comunicadas 
de forma concisa em termos de tipos de materiais permitidos, espessuras de 
material, dimensões máximas das peças, largura mínima das ranhuras e precisão de 
corte. Quando essa comunicação é possível, os projetistas podem evitar exceder as 
capacidades normais de um processo e, assim, evitar incorrer em custos elevados. 
Para alguns processos, o custo para produzir uma peça é uma função 
matemática simples de alguns atributos da peça, que seriam os geradores de custo 
para o processo. Por exemplo, um processo de soldagem poderia ter um custo 
diretamente proporcional a dois atributos do produto: (1) o número de soldas e 
(2) o comprimento total de solda que a máquina faria. Para os processos cujas 
capacidades não são facilmente descritas, a melhor estratégia é trabalhar em 
estreita colaboração com as pessoas que entendem profundamente o processo de 
produção de peças. Esses especialistas em manufatura geralmente terão muitas 
ideias sobre como redesenhar componentes para reduzir os custos de produção.
Redesenhar componentes para eliminar etapas de processamento 
Um exame cuidadoso do projeto proposto pode levar a sugestões de redesenho 
que podem resultar na simplificação do processo de produção. Reduzir o número de 
etapas no processo de fabricação de peças geralmente resulta em custos reduzidos 
também. Algumas etapas do processo podem simplesmente não ser necessárias. 
Por exemplo, as peças de alumínio não precisam ser pintadas, especialmente se 
elas não forem visíveis para o usuário do produto. Em alguns casos, várias etapas 
podem ser eliminadas através da substituição de uma etapa alternativa do processo. 
Um exemplo comum dessa estratégia é a fabricação em net-shape processing 
(literalmente, produção em forma de rede). Um processo net-shape é aquele 
que produz uma peça com a geometria final pretendida em uma única etapa de 
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fabricação. Exemplos típicos incluem moldagem, vazamento, forjamento e extrusão. 
Frequentemente, os projetistas podem usar um dos processos net-shape para criar 
uma peça que esteja muito próxima ao requisito final pretendido e então aplicar 
apenas um processamento adicional de menor custo (por exemplo, perfuração ou 
rosqueamento de um furo).
Escolher a escala de produção adequada
O custo de fabricação de um produto geralmente cai à medida que o volume 
de produção aumenta. Esse fenômeno é conhecido como economia de escala. As 
economias de escala para um componente fabricado ocorrem por duas razões básicas: 
(1) os custos fixos são divididos entre muitas unidades e (2) os custos variáveis tornam-
se mais baixos porque a empresa pode justificar o uso de processos e equipamentos 
maiores e mais eficientes. Por exemplo, considere uma peça de plástico moldada 
por injeção. A peça pode exigir um molde que custa US$ 50.000,00. Se a empresa 
produz 50.000 unidades da peça ao longo da vida do produto, cada parte terá que 
assumir apenas US$ 1,00 do custo do molde. À medida que os volumes de produção 
aumentam, a empresa pode ser capaz de justificar um molde para produzir quatro 
peças de uma só vez, ao invés de apenas uma.
Os processos podem ser considerados como geradores de custos fixos e variáveis. 
Os custos fixos são contabilizados uma vez por tipo de peça, independentemente 
da quantidade produzida. Os custos variáveis são lançados cada vez que uma peça é 
feita. Processos com custos fixos inerentemente baixos e custos variáveis elevados, 
como a usinagem, são apropriados quando poucas peçasserão feitas, enquanto 
processos com custos fixos inerentemente elevados e baixos custos variáveis, como 
moldagem por injeção, são apropriados quando muitas peças serão feitas. Esse 
conceito é ilustrado pelo gráfico na Figura 3. Conforme mostrado nessa figura, se o 
volume produzido for inferior a 1.000 unidades, a usinagem seria mais econômica; 
caso contrário, a moldagem por injeção apresentaria custos totais mais baixos.
1000
Custo �xo
Cu
sto
 de
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Quantidade de peças produzidas
Moldagem por
injeção
Usinagem
Ponto de equilíbrio
Cu
sto
 to
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l
Figura 3 – Custo total de um componente em função da quantidade produzida
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UNIDADE Projetar para Produzir
Padronizar componentes e processos
O princípio das economias de escala também se aplica à seleção de componentes 
e processos. À medida que o volume de produção de um componente aumenta, 
o custo unitário do componente diminui. A qualidade e o desempenho também 
aumentam com o aumento das quantidades de produção, porque o produtor do 
componente pode investir na aprendizagem e melhoria do projeto do componente e 
de seu processo de produção. Para um determinado volume esperado de produtos, 
os benefícios obtidos pela maior quantidade obtida podem ser alcançados por meio 
da utilização de componentes padronizados.
Aderir ao uso de componentes tipo “caixa preta”
Uma estratégia de redução de custo de componente usada efetivamente 
na indústria automobilística japonesa é o chamado design de fornecedor de 
componentes tipo “caixa preta” (Black Box). Sob essa abordagem, a equipe repassa 
ao fornecedor apenas uma “descrição em caixa-preta” do componente – uma 
descrição do que o componente tem que fazer, e não de como produzi-lo. Esse tipo 
de especificação deixa o fornecedor com a maior liberdade possível para projetar 
ou selecionar o componente para um custo mínimo. Uma vantagem adicional 
desta abordagem é que ela alivia a equipe interna da responsabilidade de projetar e 
produzir o componente. Os esforços bem-sucedidos de desenvolvimento utilizando 
essa estratégia exigem um cuidadoso projeto em âmbito de sistema e definições 
extremamente claras das funções, interfaces e interações de cada componente.
Etapa 3: Reduzir os Custos de Montagem
O projeto de um produto visando a montagem (Design For Assembly - DFA) é 
um subconjunto muito bem estabelecido do DFM e que objetiva minimizar o custo 
de montagem. Para a maioria dos produtos, a montagem contribui com uma fração 
relativamente pequena do custo total. No entanto, concentrar a atenção nos custos 
de montagem gera alguns benefícios. Muitas vezes, como resultado da ênfase no 
DFA, a quantidade total de peças, a complexidade de fabricação e os custos de 
apoio são reduzidos juntamente com o custo de montagem. Vamos apresentar a 
seguir alguns princípios úteis para orientar as decisões do DFA.
Alguns autores defendem a manutenção de uma estimativa contínua do custo 
da montagem. Além disso, propõem ainda o conceito de eficiência de montagem. 
Essa eficiência é medida por meio de um índice que é a razão entre o tempo 
teórico mínimo de montagem e uma estimativa do tempo real de montagem 
para o produto. Este conceito é útil para estimar o quanto eficiente pode ser um 
determinado processo de montagem, mas não vamos detalhá-lo aqui.
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Integrar peças
Se um componente não é qualificado como absolutamente necessário, então 
ele se torna um forte candidato a ser integrado fisicamente com um ou mais outros 
componentes. O componente multifuncional resultante é frequentemente muito 
complexo como resultado da integração de várias características geométricas 
diferentes que, de outra forma, constituiriam partes separadas. Por exemplo, 
incorporar uma válvula controladora de fluxo em uma bomba de água de uma 
máquina de lavar roupas poderá trazer benefícios no sentido de reduzir o custo total 
de ambos os componentes.
A integração de peças oferece vários benefícios:
 · As peças integradas não precisam chegar à linha de produção montadas. 
Ao invés disso, a montagem é realizada pelo próprio processo de fabricação 
do produto.
 · Peças integradas são frequentemente menos dispendiosas de produzir do que 
se fossem produzidas separadamente. Para peças moldadas, estampadas ou 
fundidas, esta economia de custos é marcante porque um único molde é 
geralmente menos dispendioso do que dois ou mais moldes. Além disso, 
normalmente, há menos tempo de processamento e menor geração de 
resíduos para a peça única integrada. 
 · As peças integradas permitem que as relações entre as características 
geométricas mais críticas sejam controladas pelo seu processo de fabricação 
(por exemplo, moldagem), ao invés de o serem em um processo de montagem. 
Isso geralmente significa que essas dimensões podem ser controladas com 
mais precisão.
Note, entretanto, que a integração de componentes nem sempre é uma estratégia 
inteligente e pode até estar em conflito com outras abordagens utilizadas para 
minimizar custos. Por exemplo, um coletor de admissão de motores de combustão 
usualmente é constituído de uma única peça fundida, exigindo usinagem extensiva. 
Sua substituição por duas peças menos caras, moldadas por injeção, elimina os 
altos custos de usinagem e o tempo de total envolvido. Este é um exemplo de 
desintegração de peças para obter benefícios nos custos de produção.
Tornar a montagem o mais fácil possível 
Dois produtos com um número idêntico de peças podem diferir substancialmente 
no tempo total de montagem. Isso ocorre porque o tempo de processamento 
depende das características geométricas da peça e do seu percurso até o ponto da 
montagem. A montagem pode ser feita manualmente e nesses casos a orientação 
da peça a ser montada é importante. Por exemplo, a colocação de uma tampa 
parafusada em uma caixa pode levar mais tempo se o operador tiver que ficar 
procurando a posição correta da tampa em relação à base.
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UNIDADE Projetar para Produzir
Considerar a montagem pelo cliente
Os clientes podem aceitar a conclusão de parte da montagem do produto, 
especialmente se isso proporcionar outros benefícios, tais como facilitar a 
compra ou o manuseio do produto embalado. Por exemplo, podemos comprar 
uma estante para nossas salas totalmente desmontada, o que reduz o custo de 
estoque. Entretanto, projetar um produto de modo que ele possa ser montado fácil 
e corretamente pelos clientes, principalmente pelos mais ineptos, é um desafio.
Etapa 4: Reduzir os Custos de Suporte 
à Produção
Ao trabalhar para minimizar os custos dos componentes e os custos de montagem, 
a equipe também pode conseguir reduções nas demandas colocadas nas funções 
de suporte à produção. Por exemplo, uma redução no número de peças reduz as 
exigências no gerenciamento de estoque. Uma redução no conteúdo de montagem 
reduz o número de trabalhadores necessários para a produção e, portanto, reduz 
o custo de supervisão e gestão de recursos humanos. Componentes padronizados 
reduzem as demandas de suporte de engenharia e controle de qualidade. Há, além 
disso, algumas ações diretas que a equipe pode tomar para reduzir os custos de 
apoio à produção. É importante lembrar que as estimativas de custo de fabricação 
são muitas vezes insensíveis a muitos dos fatores que realmente geram despesas 
gerais. (Lembre-se da discussão da estimativa de custos indiretos acima). No entanto, 
o objetivo da equipe de design a este respeito deve ser reduzir os custos reais do 
suporte de produção mesmo se as estimativas de custo indireto não mudarem.
Minimizar a complexidade do sistema produtivo
Um sistema de fabricação extremamente simples iria utilizar um único processo 
para transformar uma única matéria-prima em uma única peça, como por exemplo 
a produção de trilhos metálicos para cortinas, onde tarugos de alumínio são 
extrudados, cortados e vendidos. Infelizmente, poucos desses sistemas existem. A 
complexidade surge da variedade nas entradas, saídas e processos de transformação. 
Muitos sistemasde fabricação reais envolvem centenas de fornecedores, milhares 
de peças diferentes, centenas de pessoas, dezenas de tipos de produtos e dezenas 
de tipos de processos de produção. Cada variante de fornecedores, peças, pessoas, 
produtos e processos introduz complexidade no sistema. Essas variantes geralmente 
devem ser monitoradas, gerenciadas, inspecionadas, manipuladas e inventariadas 
gerando um custo elevado para a empresa. Grande parte desta complexidade é 
devida ao design do produto e pode, portanto, ser minimizada através de decisões 
de design inteligentes. Uma estratégia para atacar essa questão é calcular o 
custo baseado em atividades sequenciais; com isso, é possível obter uma ideia da 
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complexidade do processo, pois estes são os fatores de custo que eles usam na 
alocação de custos indiretos.
Avaliação de falhas
Um aspecto importante do DFM é antecipar as possíveis falhas do sistema 
de produção e tomar as medidas corretivas apropriadas no início do processo 
de desenvolvimento. Essa estratégia é conhecida como error proofing. Alguns 
tipos de falhas no processo surgem a partir de partes muitos parecidas e distintas 
que podem ser confundidas durante a montagem. A estratégia é elaborar peças 
ligeiramente diferentes (por exemplo, parafusos que diferem apenas no passo das 
roscas) ou na direção de rotação (roscas à esquerda e à direita). Recomendamos 
que essas sutis diferenças sejam eliminadas ou que pequenas diferenças sejam 
introduzidas em alguns componentes. A utilização de códigos de cores também é 
uma forma de identificas peças parecidas, o que facilita o manuseio e a montagem.
Etapa 5: Considerar o Impacto das Decisões 
do DFM sobre Outros Fatores
Minimizar o custo de produção não é o único objetivo do processo de 
desenvolvimento do produto. O sucesso econômico de um produto também 
depende da qualidade do produto, da pontualidade da introdução do produto no 
mercado e do custo do seu desenvolvimento. Pode também haver situações em que 
o sucesso econômico de um projeto é comprometido a fim de maximizar o sucesso 
econômico de toda a empresa. Ao contemplar uma decisão DFM, essas questões 
devem ser consideradas explicitamente.
O Impacto do DFM no Tempo de Desenvolvimento 
Segundo ULRICH (2012), em um projeto de desenvolvimento de automóveis, 
o tempo pode significar várias centenas de milhares de dólares por dia. Por este 
motivo, as decisões do DFM devem ser avaliadas quanto ao seu impacto no tempo 
de desenvolvimento, bem como no seu impacto nos custos de fabricação. O fato de 
se economizar US$ 1 em custo em cada coletor, por exemplo, poderia se traduzir 
em uma economia de cerca de US$ 1 milhão por ano, e, pensando assim, não 
valeria a pena causar um atraso de seis meses.
A relação entre DFM e tempo de desenvolvimento é complexa. Por exemplo, a 
aplicação de algumas das diretrizes do DFA pode resultar em partes muito complexas; 
essas partes podem ser tão complexas que a sua concepção ou a aquisição de 
suas ferramentas torna-se a atividade que determina a duração do esforço de 
desenvolvimento global. Os benefícios obtidos por uma redução de custos nas decisões 
de DFM podem não valer o atraso na duração do projeto. Isso é particularmente 
verdadeiro para os produtos que competem em mercados dinâmicos.
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UNIDADE Projetar para Produzir
O impacto do DFM no custo de desenvolvimento 
O custo de um projeto reflete o tempo de seu desenvolvimento. Portanto, a 
mesma advertência sobre a relação entre a complexidade da peça e o tempo de 
desenvolvimento se aplica ao custo do desenvolvimento. Em geral, no entanto, 
empresas que buscam sistematicamente baixos custos de produção como parte 
integrante do processo de desenvolvimento parecem ser capazes de desenvolver 
produtos em aproximadamente o mesmo tempo e com o mesmo orçamento que 
as empresas que não procedem da mesma forma. Parte desse fenômeno surge 
certamente da correlação entre boas práticas de gerenciamento de projetos e a 
aplicação de métodos adequados de DFM.
O Impacto do DFM na Qualidade do Produto
Antes de prosseguir com uma decisão tomada dentro do DFM, a equipe deve 
avaliar o impacto dessa decisão sobre a qualidade do produto. Em circunstâncias 
ideais, ações para diminuir o custo de fabricação também melhorariam a qualidade do 
produto. Por exemplo, o novo coletor de admissão do motor de combustão resultou 
em redução de custo, redução de peso e melhora no desempenho do motor. Não é 
incomum que esforços focados principalmente na redução de custos de fabricação 
também resultem em maior facilidade de manutenção, facilidade de desmontagem e 
reciclagem. No entanto, em alguns casos, as ações para diminuir o custo de fabricação 
podem ter efeitos adversos na qualidade do produto (como redução da confiabilidade 
ou da robustez), e, por isso, é aconselhável que a equipe tenha em mente as muitas 
dimensões de qualidade que são importantes para o produto.
O Impacto do DFM em Fatores Externos
As decisões de projeto podem ter implicações além das responsabilidades de 
uma única equipe de desenvolvimento. Em termos econômicos, essas implicações 
podem ser vistas como fatores externos. Podemos citar dois desses fatores:
 · Reutilização de componentes: investir tempo e dinheiro na criação de um 
componente de baixo custo pode ser interessante para outras equipes que 
projetam produtos similares. Em geral, esse valor não é explicitamente 
contabilizado nas estimativas de custos de fabricação. A equipe pode 
optar por tomar uma ação que é realmente mais caro para seu produto 
por causa das implicações de custo positivo para outros projetos. 
 · Custos do ciclo de vida: ao longo de seu tempo de vida útil, certos produtos 
podem incorrer em alguns custos que raramente são contabilizados 
no custo de fabricação. Por exemplo, alguns produtos podem conter 
materiais tóxicos que requerem manipulação especial quando forem 
descartados. Os produtos também podem incorrer em custos de serviço 
de manutenção e de garantia enquanto estiverem ativos. Embora esses 
custos não apareçam na análise dos custos de fabricação, devem ser 
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considerados antes da adoção de uma decisão DFM. Na Unidade VI, 
veremos um pouco desse assunto.
Resultados
Durante a década de 1980, as práticas de DFM foram implementadas em 
milhares de empresas. Na atualidade, o DFM tornou-se uma ciência e é parte 
essencial de quase todos os esforços de desenvolvimento de produtos. Como 
resultado desta ênfase na melhoria da qualidade do design, alguns fabricantes 
afirmam ter reduzido os custos de produção dos produtos em até 50 %. De fato, 
comparando os projetos atuais de novos produtos com as gerações anteriores, 
geralmente, é possível identificar menos peças no novo produto, além de novos 
materiais, peças mais integradas e personalizadas, peças e subconjuntos mais 
volumosos e procedimentos de montagem mais simples. Por exemplo, aparelhos 
eletrônicos atuais possuem muito mais partes encaixadas umas nas outras de que 
aparafusadas. Este esforço DFM alcançou resultados impressionantes. 
No caso do coletor de admissão mencionado, a mudança de material e dos 
processos de fabricação trouxeram os seguintes benefícios, conforme relata 
ULRICH (2012):
 · Economia de custo unitário de 45%. 
 · Economia de matéria prima de 66% (3,3 kg). 
 · Procedimentos simplificados de montagem e manutenção. 
 · Melhoria do desempenho quanto a emissões atmosféricas.
 · Maior desempenho do motor devido a temperaturas de indução de ar reduzidas.
 · Custos de transporte reduzidos devido a componentes mais leves. 
 · Maior padronização entre os programas de veículos.
Para esse produto, as economias de custo de fabricação somam vários milhões de 
dólares anualmente. Os outros benefícios listados acima também são significativos, 
embora um pouco mais difíceis de quantificar.
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UNIDADE Projetar para Produzir
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Livros
Projeto e Desenvolvimentode Produtos
BARBOSA FILHO, A. N. Projeto e Desenvolvimento de Produtos. São Paulo: 
Atlas, 2009.
Elaboração de projetos da introdução à conclusão
CONSALTER, M.A.C. Elaboração de projetos da introdução à conclusão. IBPEX, 
2013. (e-book).
Moderno gerenciamento de projetos
DALTON.V. Moderno gerenciamento de projetos. 2. ed. Pearson, 2015. (e-book).
Inovação em ambientes organizacionais, teorias, reflexos e práticas
LOURES, R.C.R.; SCHIEM. M. Inovação em ambientes organizacionais, teorias, 
reflexos e práticas. EBPEX, 2012. (e-book). 
Desenvolvimento de novos produtos e serviços
PAIXÃO, M.V. Desenvolvimento de novos produtos e serviços. IBPEX, 2013. (e-book).
O gestor de projetos
RICHARD, N. O gestor de projetos. 2. ed. Pearson, 2010. (e-book).
Product Design and Development
ULRICH, T. K.; EPPINGER, S. D. Product Design and Development. 5. ed. New 
York: MacGraw-Hill, 2012.
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Referências
BAXTER, M. Projeto de Produto: Um guia prático para o design de novos 
produtos. São Paulo: E. Blücher, 2011.
ROTONDARO, R.G.; MIGUEL, P.A.C. Projeto do produto e do processo. São 
Paulo: Atlas, 2010.
ROZENFELD, H. et al. Gestão de Desenvolvimento de Produtos: uma referência 
para a melhoria do processo. São Paulo: Saraiva, 2006.
SLACK, N.; CHAMBERS, C. Administração da Produção: Atlas, 2012.
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