Engenharia Sequencial e Simultânea: Objetivos de Aprendizagem e Vantagens

3º Aula Engenharia Sequencial e Engenharia Simultânea Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de aprender o que é engenharia simultânea saber qual a finalidade da engenharia simultânea em um processo produtivo Prezadosas alunosas após ter estudado na Aula 2 o ciclo de vida dos produtos os modelos e as variedades de inovações e todos os processos e tecnologias vamos dar início a nossa aula 03 Nela aprenderemos sobre algumas abordagens de engenharia simultânea Esses conceitos vão deixálos mais esclarecidos sobre o mundo da engenharia do produto e auxiliálos em futuros projetos Até agora já podemos ter uma noção do amplo campo de como é desenvolver um projeto de produto desde a sua ideia inicial e como é projetála para transformála em um produto que de fato atenda todas as necessidades do mercado passando por tecnologia funcionalidade eficiência qualidade e todos os requisitos importantes para a avaliação do cliente Vamos aprender que engenharia simultânea é a complexidade de unir variadas tarefas na execução de um serviço e como isso pode ser útil em um sistema de produção Na Aula 3 descreveremos algumas abordagens de alguns autores e aprenderemos como se desenvolve a engenharia simultânea Também serão citados muitos exemplos para que fique mais fácil a compreensão Boa Aula Bons estudos Engenharia do Produto 20 1 Seções de estudo Engenharia Sequencial e Engenharia Simultânea 2 Vantagens da Engenharia Simultânea 3 Implantação 1 Engenharia Sequencial e Engenharia Simultânea Vamos começar esclarecendo o que é engenharia sequencial Na abordagem tradicional o projeto do produto é desenvolvido de forma sequencial ou seja cada etapa só se inicia após a conclusão da etapa anterior Esta abordagem é um reflexo da divisão do trabalho onde o trabalhador é especializado e focado apenas em sua atividade isolada O projeto já se encontra em etapas avançadas onde as possibilidades de alterações no produto se tornam mais difíceis mais onerosas e há uma necessidade de retrabalhar os componentes para que a produção possa iniciar Essas alterações implicam em produtos de qualidade duvidosa e fazem com que as pessoas responsáveis em gerir essas mudanças gastem esforço e tempo consideráveis com retrabalho HARTLEY 1998 Na figura 1 podese visualizar a redução do tempo de desenvolvimento do produto de acordo com a abordagem da ES Engenharia Simultânea BACK et al 2008 As tarefas de engenharia sequencial ocorrem uma após o término da outra e as de engenharia simultânea não têm necessidade de aguardar pelo término ou seja pode se inicializar ou realizar mais de uma tarefa em conjunto Figura 01 Engenharia Simultanêa Fonte Adaptado de Back et al 2008 Nas fases iniciais do processo de desenvolvimento de produtos são definidas as principais soluções construtivas e as especificações do produto portanto as decisões tomadas nestas fases têm um efeito significativo em sua manufaturabilidade em sua qualidade e nos custos de produção pois é nesse momento que são determinados os materiais e as tecnologias a serem utilizados os processos de fabricação a forma construtiva etc BACK et al 2008 De acordo com Rozenfeld et al 2006 que complementam a ideia afirmando que essas decisões tomadas no início do ciclo de desenvolvimento são responsáveis por cerca de 80 a 90 do custo do produtoa fase de desenvolvimento os custos de fato incorridos são relativamente baixos Por outro lado essa fase é bastante crítica quanto ao comprometimento do custo final do produto São poucas as possibilidades de redução desse custo nas fases de produção já que está diretamente interligado às especificações técnicas já definidas Assim o projeto conceitual do produto deve ser bem elaborado desde o início para evitar os elevados custos de modificações em estágios mais avançados do desenvolvimento BACK et al 2008 Dessa forma a ES propõe a integração de todos os setores da empresa no design do produto através da formação de times cujos valores são cooperação confiança e compartilhamento de decisões Essas equipes são compostas de membros que representam funções de Marketing Qualidade Design Engenharia do Produto Suprimentos Manufatura Distribuição entre outros cada uma vendo o produto por uma perspectiva diferente mas complementares O objetivo principal é auxiliar para que o produto seja projetado com a melhor relação custobenefício por meio de uma eficiente combinação entre especificações técnicas e necessidades de manufatura Outro objetivo da ES é identificar mais cedo os problemas e restrições para mais cedo solucioná los diminuindo consideravelmente os recursos e tempo gastos com posteriores análises e retrabalhos Essa abordagem busca motivar os projetistas a considerarem todos os elementos do ciclo de vida do produto PEREIRA et al 2001 Esse novo enfoque exige um consumo maior de tempo na definição do produto com um planejamento muito mais aprofundado nas primeiras fases de desenvolvimento Dessa maneira a maioria das modificações são feitas na fase de projeto antes da produção dos protótipos HARTLEY 1998 Podese pensar que com essa forma de trabalhar o projeto do produto leve mais tempo do que o necessário Entretanto é nas últimas fases dos projetos convencionais o momento em que é gasto mais tempo conforme a necessidade do reprojeto dos componentes devido às falhas dos protótipos O tempo que é gasto com essas mudanças excede em muito o tempo investido em uma melhor definição de projeto em suas fases iniciais HARTLEY 1998 A presença de profissionais de marketing na equipe assegura que as metas de vendas sejam realistas ao invés de meros desejos O marketing pode identificar também oportunidades para fazer retificações ou derivações em uma fase suficientemente inicial do projeto HARTLEY 1998 A comunicação e a troca de informações entre a equipe de desenvolvimento de produtos e o setor de assistência técnica permite estabelecer um processo sistemático de aprendizagem Caso contrário os erros de um projeto tendem a se repetir nas futuras gerações de produtos ROZENFELD et al 2006 Com um envolvimento antecipado no projeto o setor de compras pode ser capaz de realizar o pedido dos itens de maior lead time tempo de espera com antecedência disponibilizando os para manufatura o mais cedo possível evitando atrasos na produção por falta de matériaprima KOUFTEROS et al 2001 A participação dos grupos multifuncionais e seu envolvimento antecipado ainda nas etapas iniciais do projeto permitem tirar dúvidas trocar ideias tomar decisões corrigir erros antes que as decisões estejam finalizadas HARTLEY 1998 Uma vez estabelecida a Engenharia Simultânea nos processos internos da empresa os times devem buscar 21 integração externa formando parcerias estratégicas envolvendo clientes e fornecedores para coordenar atividades ao longo da cadeia de valor KOUFTEROS et al 2001 Em geral integrar fornecedores ao projeto acelera o seu desenvolvimento e a integração com os clientes favorece o atendimento de suas necessidades KRUGLIANSKAS 1993 De acordo com Hatley 1998 algumas definições de engenharia simultânea são dentre elas Engenharia concorrente é uma abordagem sistemática para criar um projeto de produto que considera todos os elementos do ciclo de vida do produto da concepção ao descarte Engenharia concorrente define simultaneamente o produto seus processos de fabricação e todos os outros processos requeridos no ciclo de vida tais como logística Engenharia Simultânea não é a eliminação arbitrária de uma fase de um processo de engenharia sequencial existente mas sim o co projeto de todas as características desejadas no desenrolar do projeto durante as suas primeiras fases para produzir um projeto mais robusto que é tolerante às variações de manufatura e utilização com custos menores que o projeto sequencial Pelas ideias de Back 2008 Engenharia concorrente é uma abordagem sistemática para desenvolvimento integrado de produto que enfatiza a resposta às necessidades do cliente Ela incorpora valores de equipe de cooperação confiança e compartilhamento de tal forma que tomadas de decisão progridem com amplos intervalos de trabalho em paralelo em todas as perspectivas do ciclo de vida nas primeiras etapas do processo sincronizados por trocas comparativamente curtas para produzir consenso São descritas as fases para realização do produto utilizando o modelo tradicional em sequência Essas fases podem ser melhor visualizadas na Figura 02 Figura 02 Fases Engenharia Simultânea Fonte Autora A primeira etapa no departamento de marketing determina que há necessidade de um novo produto ou de uma versão melhorada de produtos antigos Em seguida com base nas pesquisas de marketing as especificações de performance para o produto são determinadas A terceira fase é o estágio de projeto do produto Nesse estágio os projetistas desenham um modelo baseados nas especificações fornecidas nos estágios anteriores Infelizmente embora os projetistas considerem que o projeto deva permitir fácil fabricação montagem e manutenção seu conhecimento limitado nestes assuntos leva os a projetar um produto que nem sempre atende estas exigências Na quarta fase as especificações do sistema de produção são determinadas tais como qual tipo de equipamento será utilizado para fabricar o produto e quanto será investido no sistema de produção Nessa fase são determinados quais processos serão utilizados no produto e sua sequência de operação Uma vez que as especificações para o sistema de produção são fornecidas o projeto específico do sistema de produção é feito Aqui o leiaute da planta é desenhado É determinado quantas máquinas serão usadas e o fluxo do produto enquanto está sendo manufaturado Finalmente o custo de produção é determinado Com base nessa informação é determinado então o preço do produto Após essa fase a fabricação do produto pode ser iniciada Todas estas fases são desenvolvidas separadamente umas das outras Devese esperar que o projeto seja encaminhado a uma determinada área funcional para que então as atividades daquela área sejam desenvolvidas O tempo de desenvolvimento do produto tornase longo demais já que existem obviamente atividades de áreas distintas que podem ser desenvolvidas paralelamente A vantagem dessa metodologia é que se o projeto for abortado serão perdidos apenas os esforços e investimentos realizados pelo setor de projeto já que as áreas posteriores ainda não participaram do desenvolvimento do produto A Figura 3 mostra o modelo Figura 03 Modelo Engenharia Simultânea Fonte Rozenfeld 2006 Um dos focos da engenharia simultânea é otimizar o tempo e os recursos No modelo de engenharia simultânea uma equipe é responsável pelo ciclo de vida total do produto da ideia ao produto acabado Essa equipe une as opiniões de designers projetistas e engenheiros de manufatura As principais ações no modelo ocorrem na fase de projeto A análise de mercado define a ideia do novo produto em termos de necessidades dos clientes e sugere os preços de venda e os custosalvo para produção os quais são utilizados como referência para o projeto Até esta etapa o modelo é muito semelhante ao desenvolvimento sequencial Entretanto como diferencial os especialistas das áreas funcionais que compõem a equipe de engenharia simultânea são envolvidos na fase de projeto para garantir que o produto irá satisfazer as especificações funcionais sem ultrapassar o custoalvo e outras restrições de projeto O modelo tradicional e a engenharia Engenharia do Produto 22 concorrente diferem na abordagem inicial do projeto Na engenharia simultânea o projeto inicial é submetido à sua equipe A vantagem do envolvimento dessa equipe na fase de projeto é que os especialistas das áreas de engenharia manufatura marketing vendas expedição inspeção pós venda montagem e outras que sejam necessárias irão melhorar o projeto do produto através da implementação de seus conhecimento e trabalhando simultaneamente com a equipe de projeto Outra vantagem da engenharia simultânea é que durante o projeto do produto a equipe projeta também o processo de manufatura do produto A equipe decide sobre qual tipo de equipamento será utilizado o leiaute das máquinas etc No modelo tradicional apenas pessoas do departamento de projetos estão envolvidas nas primeiras etapas e as grandes decisões são na maioria das vezes deixadas para o projetista Vamos deixar mais compreensível o fluxo da produção de produtos acontece de como a figura seguinte Figura 06 Fragmentação dos dados de produto no desenvolvimento sequencialFonte ZANCUL 2000 O início de uma etapa está condicionado à conclusão de uma etapa anterior tendo como consequência o fato de que qualquer problema encontrado em alguma etapa do projeto irá provocar um retorno à etapas anteriores ocasionando atrasos na conclusão do projeto As diferentes visões descritivas utilizadas pelas várias unidades organizacionais envolvidas no desenvolvimento resultam em bases de dados independentes separadas em vários sistemas e plataformas de hardware A descrição geométrica do produto por exemplo é armazenada na base de dados do sistema enquanto que a estrutura de produto e os planos de processo macro gerados em uma fase posterior são armazenados na base de dados do sistema de planejamento da produção 2 Vantagens da Engenharia Simultânea Mas quais as vantagens de utilizar a engenharia simultânea A utilização da engenharia concorrente no desenvolvimento de novos produtos apresenta várias vantagens com relação ao enfoque tradicional A Figura 04 mostra segundo Back 1993 algumas medidas do impacto da engenharia simultânea em alguns casos estudados Figura 04 Impacto da utilização da engenharia simultânea em alguns indicadores de organizações Fonte Back 1993 As fases de engenharia simultânea compreendem os fluxos de informações e são divididos em 4 fases desenvolvimento do conceito planejamento do produto engenharia do produto processo e produção piloto e aumento da produção como mostra a figura a seguir Figura 05 Fases da engenharia simultânea Fonte ZANCUL 2000 As etapas de desenvolvimento apresentadas na figura 5 são apresentadas a seguir as duas primeiras fases desenvolvimento do conceito e planejamento do produto incluem informações de oportunidades de mercado possibilidades técnicas e requisitos da produção devem ser combinadas para se definir a arquitetura do novo produto Isso inclui seu projeto conceitual mercadoalvo necessidades em investimentos e viabilidade econômica Para a aprovação do programa de desenvolvimento do produto o conceito deve ser validado através de testes e discussão com potenciais clientes Uma vez aprovado o projeto entra na fase detalhamento da engenharia de produto e processo Essa fase envolve o desenvolvimento do projeto a construção de protótipos e o desenvolvimento de ferramentas e equipamentos a serem utilizados na produção em larga escala O detalhamento de engenharia envolve o ciclo projetar construir testar Os produtos e processos gerados no conceito são incorporados em um modelo de trabalho que é submetido a testes que simulam o produto em uso Caso ocorram problemas alterações são buscadas e implementadas de modo a melhorar o projeto e o ciclo projetar construir testar é repetido até atingir a maturidade necessária para início da produção piloto A conclusão dessa fase de detalhamento da engenharia é marcada pela liberação da versão final que indica que o projeto está pronto para iniciar uma produção piloto Na fase de produção piloto os componentes individuais são construídos e testados os meios de produção Durante essa fase são produzidas muitas unidades do produto com o objetivo de testar os planos de processo nos níveis de produção comercial A conclusão dessa fase indica que todo o ferramental e equipamentos estão prontos incluindo os fornecedores de peçasequipamentos estando assim o produto pronto para início da produção comercial A fase final 23 do desenvolvimento é o aumento da produção Isso envolve o refinamento do processo de produção que deve ser testado para operar com um alto nível de produção Nesse momento a empresa inicia a produção em um nível relativamente baixo e assim que a organização e seus fornecedores desenvolvem confiança em sua capacidade de produção e comercialização vaise aumentando seu volume até atingir as metas planejadas de produção custo e qualidade Um departamento ao executar a etapa que lhe corresponde passa adiante ou joga sobre a cerca ou muro para o próximo departamento os documentos eou desenhos gerados para que seja dada continuidade aos mesmos A abordagem da Engenharia Simultânea é focada em três preocupações a integração antecipada e coordenada entre as áreas de conhecimento relevantes ao desenvolvimento de produtos organização da equipe sob o prisma de multidisciplinaridade e dedicação integral ao projeto e enfoque sobre as necessidades do cliente Essa abordagem busca alcançar os seguintes objetivos menor tempo de desenvolvimento do produto menor custo e aumento da qualidade do produto final O paralelismo simultaneidade na execução das etapas de desenvolvimento de produtos ocupa uma posição de destaque no contexto da Engenharia Simultânea uma vez que é fundamental na redução do ciclo de desenvolvimento de produtos reduzindo dessa maneira o tempo transcorrido desde a detecção da necessidade até a introdução de um novo produto no mercado é o que constitui uma importante vantagem competitiva Para tal é vital que haja a integração entre áreas de conhecimento mediante a constituição de equipes multidisciplinares O paralelismo ou seja a simultaneidade bem como a integração entre as diversas áreas envolvidas nas etapas de desenvolvimento é representado na figura 7 A estratégia de simultaneidade com o emprego de equipes multidisciplinares fornece uma oportunidade para tratar antecipadamente no processo de desenvolvimento de fontes de conflitos entre agentes do desenvolvimento que representam os pontos de vista de diferentes áreas projeto do produto marketing fabricação logística operação etc Figura 07 Desenvolvimento Simultâneo Fonte ZANCUL 2000 O custo tende a ser reduzido sobremaneira principalmente devido à participação do pessoal de produção nas equipes multidisciplinares desde o início do desenvolvimento de modo que participando no desenvolvimento contribuem para que quando da fabricação não seja detectada a necessidade de correções no projeto reprojetos que ocasionam não só atrasos no lançamento de produtos que representam elevado custo em um mercado competitivo como também evitam os elevados custos que representam as alterações de projeto que aumentam drasticamente à medida que o projeto se aproxima da etapa de produção pois quanto mais próximo dessa etapa maior é a quantidade de itens integrados e consequentemente maior é a quantidade de interfaces que necessitam de revisão em função de alterações a serem introduzidas 3 Implementação A implantação da ES nas empresas tende a ocorrer de forma adaptativa ou seja o planejamento para sua implantação é bastante flexível A forma de introduzila depende da realidade e das necessidades de cada organização O aprendizado é feito principalmente pela prática que vai indicando os aprimoramentos a serem introduzidos KRUGLIANSKAS 1993 Dentre as dificuldades citadas por Back et al 2008 encontrase a resistência às mudanças decorrente de hábitos e costumes enraizados As mudanças organizacionais e culturais requeridas não são facilmente aceitas Uma falha comum é o pouco cuidado com questões como conscientização apoio treinamento e comprometimento Os autores consideram o envolvimento da alta gerência um fator determinante para o sucesso da ES Recomendase que a equipe defina claramente os objetivos pretendidos e estabeleça indicadores de desempenho de maneira a acompanhar os resultados obtidos Outra dificuldade destacada pelos autores é a problemática do custobenefício pois o seu cálculo para a implantação da ES não é simples considerando que os resultados são alcançados a longo prazo e que é difícil estabelecer um sistema preciso para a avaliação do progresso e do próprio resultado da adoção da metodologia Back 2008 considera que a melhor forma de avaliar o desempenho da implantação da ES é pelo número de considerações ou restrições de projeto que são observadas em cada tomada de decisão Segundo Kruglianskas 1993 a busca de retornos imediatos e tangíveis é um grande erro que tem desmotivado o esforço para a implantação da ES O temor de inibir a criatividade é uma outra barreira a ser enfrentada Só a conscientização e a mudança cultural das pessoas garantem o sucesso da Engenharia Simultânea KRUGLIANSKAS 1993 Vamos aplicar em um exemplo prático Vamos imaginar uma fábrica que produz camisetas Diante dessa fábrica vamos pensar que o primeiro passo aplicando à engenharia simultânea será de mapear todas as atividades encontradas no processo de produção o segundo analisar onde se encontra a maior dificuldade que pode ser na montagem na costura pregando botões Depois fazer uma estimativa dos custos quanto de material foi utilizado Tecido Botões Detalhes Linhas Agulhas Depois devese pensar em indicadores para monitorar o desempenho da aplicação da ES de acordo com os indicadores para que se escolha uma ferramenta que melhor se encaixará por exemplo o QFD sobre o qual vamos aprender na aula 06 Na sequência devese preparar a equipe para as mudanças Enfim executamse os testes com a implementação da ES realizando as modificações Engenharia do Produto 24 com os integrantes dos processos para ver onde foram aplicadas as melhorias Vamos exemplificar como acontece por etapas Na etapa 1 acontece um estudo da situação inicial mapeamento do fluxo do processo para propor um modelo de implantação da engenharia simultânea na empresa em questão Buscase primeiramente estudar o fluxo dos seus processos além de observar como o trabalho é realizado por toda a equipe durante o desenvolvimento de novos produtos Fazse entrevistas com os diversos setores e consultas a documentos e registros da empresa possibilitam uma visão mais aprofundada da situação inicial Na etapa 2 acontece a análise crítica da situação inicial Nessa etapa comparase a situação inicial da empresa com a teoria acerca da ES Na etapa 3 acontecem as diretrizes para a implantação da engenharia simultânea Na etapa 4 acontece a estimativa do custo do produto em etapas iniciais de projeto para obter uma estimativa do custo do produto em etapas iniciais de projeto Com isso buscase primeiramente analisar a ficha de custo do produto para identificar todos os seus componentes tempo e qualidade como destacado na fundamentação teórica Na etapa 5 acontece a análise de custo médio tempo de produção tempo de montagem e sequenciamento de atividades Na etapa 6 qualificação dos funcionário Na etapa 7 é hora de testar se as modificações deram certo e se elas melhoraram o processo produtivo Vamos a um exemplo de produção de produtos utilizando a engenharia simultânea Figura 08 Utilização da Engenharia Simultânea Fonte ZANCUL 2000 Como se vê na figura seguinte a abordagem da Engenharia Simultânea conduz a melhores projetos que buscam atender perfeitamente os requisitos dos clientes armadores na indústria naval com aumento da qualidade e da confiabilidade além de propiciar à alta gerência e aos gerentes de projeto um melhor controle dos custos envolvidos Vamos aplicar em uma empresa de construção de navios Vamos imaginar que para execução do projeto o navio foi dividido em quinze grandes áreas contíguas cada qual com uma equipe multidisciplinar de projeto conforme mostrado na figura 9 Figura 09 Exemplo de Engenharia Simultânea Fonte Autora Cada equipe multidisciplinar possui representantes É composta de engenheiros projetistas fornecedores representantes da área de logística e responsáveis pelo controle de custo Dentre os projetistas encontramse operadores para arranjo redes estruturas eletricidade e mecânica Retomando a aula Chegamos ao fi nal da aula vamos recordar o que estudamos 1 Engenharia Sequencial e Engenharia Simultânea Nesta seção vimos que a engenharia sequencial desenvolve as tarefas após termino da anterior e na engenharia simultânea não tem essa necessidade da espera para desenvolver as tarefas ou seja desenvolve mais de uma tarefa por vez 2 Vantagens da Engenharia Simultânea Nesta seção vimos as principais vantagens em se realizar as tarefas simultâneas e como os benefícios são proveitosos como por exemplo diminuição de tempo otimização de resultados maior produtividade menores custos dentre outros 3 Implantação Nesta seção vimos que podese acontecer a implementação da Engenharia Simultânea nas empresas mas que ainda se encontra uma pouco de resistência porém a partir dos benefícios apresentados a ES fica mais clara e objetiva e direciona a principal ideia que é otimizar a produção no maior número de setores possíveis Até a próxima aula Disponível em httpsprojetodeprodutoseservicos blogspotcom201110engenhariadevalorsimultaneae html Vale a pena ler Vale a pena 25 Disponível em httpsblogengenhariadeprojetos blogspotcom201610engenhariasimultanea evolucaoe47html Vale a pena acessar Disponível em httpswwwyoutubecom watchvxSZvHVLCOUt5s Vale a pena assistir Minhas anotações