APLICAÇÃO E ANÁLISE DE USO DE

TRÊS METODOLOGIAS DE PROJETO

DE PRODUTOS MODULARES

Juliana de Almeida Archer (UDESC)

julianaalmeidaarcher@yahoo.com.br

Régis Kovacs Scalice (UDESC)

rkscalice@joinville.udesc.br

Na literatura existem diferentes modelos de referência para o

desenvolvimento de produtos modulares, podendo levar a resultados

bastante distintos, impactando custos e aspectos mercadológicos.

Estudou-se o Modular Function Deployment (MFD),, o Método

Heurístico e o Design Structure Matrix (DSM), os quais são os

métodosbem difundidos para o estabelecimento de uma arquitetura

modular. Tais métodos foram aplicados ao projeto de uma nova

máquina de lavar ambientalmente amigável, um produto com fins

acadêmicos visando a validação de métodos e ferramentas para o

desenvolvimento de produtos. Diferentemente do inicialmente

imaginado, o resultado da aplicação dos três métodos foram

semelhantes, onde a DSM apresentou uma proposta mais

conservadora, o MFD uma alternativa de maior interesse de mercado e

o método heurístico uma solução um pouco mais semelhante à

tecnologia atual. Em termos de facilidade de uso o DSM se mostrou

mais adequado à uma solução computacional, enquanto os outros dois

métodos mais fácies de adotar pelo “bom senso”. Verificou-se também

que os métodos estudados, voltados à produtos únicos, não se adéquam

satisfatoriamente à modularização de uma família de produtos.

Palavras-chaves: Produtos Modulares; Metodologias de Projeto;

Estudo Comparativo

XXX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Maturidade e desafios da Engenharia de Produção: competitividade das empresas, condições de trabalho, meio ambiente.

São Carlos, SP, Brasil, 12 a15 de outubro de 2010.

2

1. Introdução

É crescente a importância dada pela indústria à modularização de produtos, principalmente

com a disseminação do conceito de “customização em massa”, sendo a modularidade vista

como o elemento principal para se conseguir uma maior variedade, adequando-se a uma gama

maior de clientes, associada a uma maior escala de produção, em patamares ligeiramente

inferiores ou similares à da produção em massa. Entretanto, para que a aplicação de

modularidade em uma empresa seja efetiva, é de grande importância a escolha do método

correto de projeto modular.

Este trabalho tem por objetivo a comparação entre três métodos de projeto modular de

reconhecida aplicabilidade: o Desdobramento da Função Modularidade (Modular Function

Deployment, ou MDF), a Matriz da Estrutura de Projeto (Design Structure Matrix, ou DSM) e

o Método Heurístico. Estes métodos aparecem de forma recorrente na literatura, sendo

utilizados por uma grande gama de autores.

Os métodos serão avaliados através de sua aplicação prática, sendo utilizado como referência

um produto real, porém contextualizado em um novo projeto, com objetivos estratégicos

específicos, desenvolvido apenas com fins de validação. Além dos resultados da aplicação,

também objetiva-se a avaliação da facilidade de aplicação dos métodos, principalmente de

forma manual, ou seja, sem auxílio de softwares específicos.

2 Fundamentação Teórica

Vista como um meio de impulsionar a competitividade da indústria, a modularização alia

padronização e racionalização com a customização e a flexibilidade exigidas pelo mercado

(MILLER & ELGARD, 1998). Kuderer (2006) reforça tal afirmação acrescentando que a

capacidade de mudança nos produtos e em suas características com rapidez suficiente para

satisfazer as necessidades dos consumidores é a razão para o alcance de tal competitividade.

Segundo Miller & Elgard (1998), as três motivações básicas para a adoção do processo de

modularização são: criação de uma ampla variedade de produtos (customização), utilização de

similaridades e redução de complexidades. Para Pahl et al. (2005) essa adoção ocorre em

situações de aumento da exigência de variabilidade das funções do produto, o que estimula o

desenvolvimento de uma série ou de um subconjunto. Para os autores a modularização é a

estruturação de um produto em que se incrementa a modularidade do produto, sendo seu

objetivo a otimização de uma arquitetura já existente, a fim de atender os requisitos do

produto, ou visando à racionalizações na etapa de geração do produto.

Os sistemas modulares são então compostos por blocos interligados de forma dissolúvel ou

indissolúvel, distinguidos em dois grandes grupos: blocos de produção (determinados por

critérios de tecnologia da produção) e blocos de função (seguem o critério do atendimento das

funções técnicas).

Erixon et al. (1996) enfatizam que a divisão do produto em subprodutos (módulos) é uma

excelente base para a continuada renovação do produto e o simultâneo desenvolvimento do

seu sistema de manufatura. As diversas vantagens da modularização ocorrem para o

fabricante e para o usuário. Dentre as enumeradas por Pahl et al. (2005) e por Rozenfeld et al.

(2006), destacam-se:

Possível simplificação da preparação do trabalho e aperfeiçoamento do controle dos prazos

de entrega;

3

Condições de montagem favoráveis advindas de um desdobramento em subconjuntos bem

executado;

Melhores possibilidades de substituição e consertos;

Amadurecimento do layout, o que praticamente elimina a possibilidade de falhas;

Padronização entre produtos.

Dentre as desvantagens apresentadas por esses autores estão:

Redução da possibilidade de adaptação a vontades especiais do cliente quando comparada

a projetos específicos (perda da flexibilidade e da sinalização do mercado);

Modificações de produtos só se viabilizam economicamente com grandes intervalos de

tempo, devido aos elevados custos de desenvolvimentos únicos;

A necessidade de levar em conta não só os pontos de vista do fabricante, mas também os

do usuário, dificulta a obtenção de um sistema modular ótimo;

Maiores pesos e volumes que os de um produto desenvolvido especialmente para a

variante da função, em certas circunstâncias, aumentam o espaço requerido e o custo da

fundação.

Erixon et al. (1996) apontam o tempo de mercado como uma importante arma para a

competitividade, trazendo consigo a conscientização da necessidade de redução do tempo de

desenvolvimento do produto. Em vista disso desenvolveram-se além dos produtos modulares,

plataformas capazes de gerar famílias inteiras de itens modularizados diferenciados através de

combinações. As estratégias da plataforma incluem, como afirma Enochsson (2006), a

redução do tempo de desenvolvimento do produto, a diminuição do custo de

desenvolvimento, o aumento da capacidade da empresa atualizar um produto e, por fim o

incremento da confiabilidade e qualidade deste.

Entretanto, na literatura existem diferentes métodos para o desenvolvimento de produtos

modulares, abordando desde a criação de um produto estruturado de forma modular, passando

pelo desenvolvimento de famílias de produtos com módulos compartilhados, variando

também em foco (manufatura, uso, etc) e em estratégia (modularização por funções, por

mercados ou por componentes). Dentre as metodologias existentes as de Erixon et al. (1996) e

Zettl et al. (2006) dão atenção ao ciclo de vida de produtos, enquanto que outros, como Stone

et al. (2000), Hölttä et al. (2005), Pimmler e Eppinger (1994) e Zamirowski e Otto (1999),

focam os aspectos funcionais ou os componentes do produto. Tais diferenças de abordagem

podem levar a resultados bastante distintos, impactando custos e aspectos mercadológicos.

Uma das metodologias mais conhecidas é o chamado MFD (Modular Function Deployment),

um procedimento sistemático para a elaboração de projetos de produtos modulares (ERIXON

ET AL., 1996; ERICSSON & ERIXON, 1999), onde se sugere uma série de critérios para

avaliação da modularidade em produtos, denominados diretrizes de modularização. Tais

diretrizes abrangem todo o ciclo de vida do produto e devem ser avaliadas como possíveis

razões para se separar um componente ou função em um módulo. Tais critérios são bastante

genéricos, porém, segundo os autores, podem ser complementados e adaptados a realidade

específica de cada empresa, como as estratégias de negócios, as limitações financeiras e a

legislação local. As diretrizes de modularização propostas são apresentadas na Tabela 1.

Em seu primeiro passo, o MFD utiliza a matriz QFD (Desdobramento da Função Qualidade),

ou mais especificamente a Casa da Qualidade, para esclarecer as especificações de projeto,

sendo que o fator “modularidade” deve, segundo os autores, ser o primeiro requisito de

projeto. Em seguida, no segundo passo, são desenvolvidas soluções técnicas para o produto

4

em projeto, sendo utilizada a matriz Pugh na seleção de alternativas, levando-se em

consideração aspectos e objetivos da manufatura.

Desenvolvimento

de Produtos “Carry-Over” Uma função pode ser um módulo separado onde a solução

tecnológica atual poderá ser levada para uma nova geração ou

família de máquinas.

Evolução Tecnológica Uma função pode ser um módulo único se o mesmo possui

uma tecnologia que irá ser superada no seu ciclo de vida.

Alterações Planejadas

no Produto Uma função pode ser um módulo separado se esta possui

características que serão alteradas segundo um plano.

Variedade Diferentes

Especificações Técnicas Poderão ser concentradas alterações para se conseguir variantes

em um módulo.

Estilo A função pode ser um módulo separado se esta é influenciada

por tendências e modas de tal maneira que as formas e/ou as

cores tenham de ser alteradas.

Fabricação

Unidade Comum

(plataforma)

Uma função poderá ser separada em um módulo se a mesma

possuir a mesma solução física em todos os produtos variantes.

Processo e/ou

Organização

Razões para separar uma função num módulo, quando ela:

Tenha uma tarefa específica num grupo;

Encaixe-se no conhecimento tecnológico da empresa;

Possua uma montagem pedagógica;

Tenha um tempo de montagem que difere extremamente

dos outros módulos.

Qualidade Testes em Separado Uma função poderá ser separada em um módulo quando esta

função puder ser testada separadamente.

Aquisição Compra de Produtos

Prontos

Uma função que pode ser tratada como uma caixa preta causa

redução dos custos logísticos.

Após Estar no

Mercado

Manutenção e

Mantenabilidade

Manutenções e reparos podem ser facilitados se uma função

fica bem em um módulo separado.

Atualização Se for necessária pode ser facilitada se a função a ser

atualizada for um módulo.

Reciclagem Módulos podem ser vantajosos para concentrar materiais

poluentes ou recicláveis em um mesmo módulo ou em módulos

separados, conforme o caso.

Tabela 1. Diretrizes de Modularização do MFD (ERIXON ET AL., 1996; ERICSSON & ERIXON,1999).

As Diretrizes de Modularização são utilizadas no terceiro passo do MFD, durante a geração

dos conceitos modulares. A indicação de quais funções podem se tornar módulos é obtida por

meio da matriz MIM (Matriz Indicadora de Módulos), ilustrada na Figura 1, na qual as

referidas funções são avaliadas individualmente e comparadas a cada uma das Diretrizes de

Modularização. As funções com maior pontuação na matriz MIM são vistas como possíveis

módulos.

Já no quarto passo do método, a avaliação dos conceitos gerados é feita através de uma

ferramenta denominada Matriz de Interfaces, que clarifica e testa as relações entre as

interfaces dos módulos. Por último, no quinto passo, as metodologias de DFMA (projeto para

5

Manufatura e Montagem), bem como a MIM, são empregadas no aperfeiçoamento dos

módulos.

Stone et al. (2000) apresentam um método baseado em Heurísticas que, quando aplicadas ao

modelo funcional de um produto, permite a identificação de módulos. As heurísticas foram

obtidas através da observação do comportamento dos fluxos de grandezas entre as funções

que compõem o produto. Em sua metodologia, o uso das heurísticas ocorre no segundo passo,

logo após a modelagem do produto. As heurísticas propostas pelos autores para tanto são:

Heurística 01 / Fluxo dominante: O conjunto de funções em que o fluxo passa, desde sua

introdução no sistema, até sua saída ou conversão, define um módulo.

Heurística 02 / Fluxos ramificados: Cada ramo paralelo de uma cadeia de funções constitui

um módulo. Cada módulo possui interface com os demais no ponto de ramificação do

fluxo.

Heurística 03 / Módulos de Conversão-Transmissão: Uma sub-função de conversão ou um

par conversão-transmissão ou cadeia desses elementos constitui um módulo.

Figura 1. Matriz de Identificação de Módulos - MIM (Module Indication Matrix). Fonte: Adaptado de Erixon et

al. (1996).

Outro método recorrente na literatura é o da DSM (Design Structure Matrix, ou Matriz da

Estrutura de Projeto). Tal qual seu próprio nome explicita, o DSM utiliza-se de uma matriz

para mapear as dependências existentes entre componentes, subconjuntos ou funções de um

produto. De acordo com Hölttä e Salonen (2003), a DSM pode ser usada para organizar

atividades ou times de desenvolvimento de produtos, minimizando retrabalhos e tornando

mais ágil o processo de desenvolvimento.

Whitfield et al. (2002) descrevem a DSM como sendo composta por uma lista de conceitos

(atividades, funções, componentes ou subconjuntos) representados na mesma ordem, tanto nas

linhas como nas colunas, cujas relações de dependência são representadas de forma binária.

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Segundo Hölttä et al. (2005), na diagonal principal da matriz são dispostos zeros e os

elementos fora da diagonal receberão valor unitário caso dois componentes sejam conectados.

Alguns autores representam essa conexão sob forma de interações espaciais, de energia, de

informação e de materiais, como mostrado em Pimmler e Eppinger (1994). Nesse caso as

interações podem ser representadas através dos coeficientes -2, -1, 0, 1 ou 2, dependendo da

intensidade da relação e se esta é benéfica ou indesejada.

Observa-se nos trabalhos de Hölttä et al. (2005) que as demarcações na matriz podem ser

realizadas também como mostra a Figura 2, na qual os símbolos “X” representam a unidade

do sistema binário. Esta mesma figura representa a matriz depois de otimizada, onde suas

linhas e colunas foram re-ordenadas para que os elementos mapeados na matriz se aproximem

ao máximo de sua diagonal.

Figura 2. DSM de componentes pertencentes a um Desktop PC. Fonte: Hölttä et al. (2005).

De acordo com Hölttä et al. (2005), após a decomposição do produto e montada a matriz

DSM, o padrão obtido de distribuição dos valores unitários presentes na matriz de

dependências é visualmente inspecionado. Procura-se atingir simetria na diagonal da matriz,

bem como agrupar os valores unitários que permanecerem nas regiões distantes da referida

diagonal.

Whitfield et al. (2002) enfatizam que a modularidade não é diretamente exposta nas

dependências apresentadas pela DSM otimizada, o que evidencia a necessidade de técnicas

complementares, como a função MSI (Module Strength Indicator) que resulta em uma

representação variante da DSM denominada matriz MSM (Module Structure Matrix), a qual

cumpre a função de destacar configurações modulares, além da hierarquia modular aplicável à

estrutura do produto. Tem-se então a DSM como uma ferramenta básica que apenas inicia os

estudos da modularidade de um produto levando-se em consideração as relações internas

existentes em sua estrutura.

Höltta e Salonen (2003) desenvolveram um experimento no qual foram analisados os mesmos

três métodos de modularização descritos anteriormente, aplicados a quatro diferentes

produtos. Um total de vinte engenheiros e estudantes da graduação em engenharia, além de

um mestrando em engenharia mecânica aplicaram os métodos. Os autores esclarecem que se

partiu de uma mesma decomposição funcional dos produtos e cada elemento da equipe

7

determinou a modularização dos produtos independetemente, sem influências externas nas

suas escolhas de módulos. O uso de vários usuários permitiu, segundo os autores, o cálculo da

repetibilidade de cada método.

A Tabela 2 resume a comparação dos três métodos de modularização resultante dos estudos

de Hölttä e Salonen (2003). Observa-se que o MFD foi o mais fraco em repetibilidade,

enquanto que o DSM pode ser executado por um computador, sendo, portanto, repetitivo. O

método das heurísticas possui média repetibilidade dos resultados, o que aponta o MFD como

o método menos favorável para um produto complexo e o DSM o mais favorável.

Método heurístico MFD DSM

Aplicabilidade a um único Produto Sim Sim Sim

Aplicabilidade a uma família de produtos Sim

Repetibilidade 70-90% 68% 100%

Considera funcionalidade Sim

Contempla projeto de interface Sim Sim

Considera questões estratégicas Sim

Organização Sim Sim

Tabela 2. Resumo dos Três métodos de modularização (Adaptado de Hölta e Salonen, 2003).

3 Aplicação dos Métodos de Modularização

Para avaliação da aplicação dos principais métodos de modularidade encontrados na literatura

optou-se pelo emprego das mesmas a uma nova máquina de lavar. Para tanto, procurou-se

contextualizar a envolvente do projeto, sendo então objetivada a criação de um produto

ambientalmente mais amigável, incluindo ações de Projeto para o Meio-ambiente (DfE) e

incorporando uma função de recirculação de água. Como referência para o projeto foi

utilizada uma máquina de lavar roupas modelo BWH-09, com capacidade de nove quilos,

fabricada pela Whirlpool S.A, a qual foi totalmente desmontada e analisada. Com base na

desmontagem do produto foi possível elaborar o modelo funcional apresentado na Figura 3,

ao qual já foi incluída a função “recircular água”.

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Figura 3. Modelo funcional da máquina de lavar ambientalmente amigável.

A estrutura funcional concebida foi base para a aplicação dos três métodos detalhados na

fundamentação teórica. Não foram utilizados os componentes da BWH-09, pois não se tratava

de um re-projeto deste produto, e sim a concepção de uma nova arquitetura ambientalmente

mais amigável, sendo o produto apenas referência de funcionamento.

O primeiro método a ser aplicado foi o MFD, sendo os esforços concentrados na MIM, uma

vez que é esta matriz responsável pela definição dos módulos dos produtos. A MIM elaborada

para o projeto pode ser visualizada na Figura 4, da qual seis módulos foram definidos:

Módulo A: Misturar Água e Sabão, Molhar Roupas, Esfregar Roupas, Enxaguar Roupas e

Centrifugar Roupas;

Módulo B: Produzir Movimento;

Módulo C: Alternar Movimento;

Módulo D: Reutilizar Água;

Módulo E: Controlar Sistema;

Módulo F: Amortecer Movimento.

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Multi-aplicativo (“Carry-Over”)

Evolução tecnológica

Planejamento de alteração de projeto

Especificação técnica

Estilo

Unidade comum

Processo e organização

Qualidade Testes em separado

Aquisição Compra de produtos prontos

Manutenção e mantenabilidade

Atualização

Reciclagem

7 5 33 33 9 5 29 21 7 20

4% 3% 20% 20% 5% 3% 17% 12% 4% 12%

7º 9º 1º 1º 6º 9º 3º 4º 7º 5º

Após estar no

Mercado

Co

ntr

ola

r sis

tem

a

Centr

ifugar

roupas

Am

ort

ecer

mo

vim

en

to

Desenvolvimento

de produtos

Variação

Fabricação

DIRETRIZES DE MODULARIZAÇÃO DO MFD

FUNÇÕES

Mis

tura

r água e

sabão

Molh

ar

roupas

Pro

du

zir

mo

vim

en

to

Alt

ern

ar

mo

vim

en

to

Esfr

egar

roupas

Enxaguar

roupas

Reu

tili

zar

ág

ua

Figura 4. Matriz MIM aplicada à maquina de lavar do “Projeto Inova”.

A modularização através do método heurístico se deu com a aplicação heurísticas propostas

por Stone et al. (2000) ao modelo funcional da máquina. A Figura 5 apresenta os módulos

definidos, os quais são listados a seguir:

MÓDULO A (fluxo dominante) – Misturar água e Sabão, Molhar Roupas, Esfregar

Roupas, Enxaguar Roupas e Centrifugar Roupas;

MÓDULO B (conversão-transmissão) – Produzir Movimento e Alternar Movimento;

MÓDULO C (remanescente) – Controlar Sistema;

MÓDULO D (remanescente) – Amortecer Movimento;

MÓDULO E (remanescente) – Reutilizar Água.

Para a aplicação da DSM, ao invés de mapear somente a existência ou não de conexões entre

os elementos (neste caso, as funções do produto proposto), optou-se por diferenciar os tipos

de fluxo entre as funções do produto, designando-os como materiais (M), energia (E) ou sinal

(S). O processo de construção da DSM ocorre em duas etapas distintas. Na primeira delas é

foi o mapeamento das conexões. O resultado deste mapeamento é apresentado na Figura 6-a.

A segunda etapa é a aproximação com a diagonal, onde os possíveis agrupamentos de funções

podem ser observados. O resultado desta etapa pode ser observado na Figura 6-b.

10

Figura 5. Módulos definidos pelo método heurístico.

Mis

tura

r água e

sabão

Molh

ar

roupas

Pro

duzir m

ovim

ento

Altern

ar

Movim

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Esfr

egar

roupas

Enxaguar

roupas

Reutiliz

ar

água

Centr

ifugar

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Contr

ola

r sis

tem

a

Am

ort

ecer

movim

ento

Misturar água e sabão M M

Molhar roupas M M

Produzir movimento E

Alternar Movimento E E

Esfregar roupas M E M E

Enxaguar roupas M M M S

Reutilizar água M M M

Centrifugar roupas M M S

Controlar sistema S S

Amortecer movimento E

Esfr

egar

roupas

Enxaguar

roupas

Reutiliz

ar

água

Centr

ifugar

roupas

Mis

tura

r água e

sabão

Molh

ar

roupas

Altern

ar

Movim

ento

Contr

ola

r sis

tem

a

Pro

duzir m

ovim

ento

Am

ort

ecer

movim

ento

Esfregar roupas 1 M M E E

Enxaguar roupas M 1 M M S

Reutilizar água M 1 M M

Centrifugar roupas M M 1 S

Misturar água e sabão M 1 M

Molhar roupas M M 1

Alternar Movimento E 1 E

Controlar sistema S S 1

Produzir movimento E 1

Amortecer movimento E 1 (a) (b)

Figura 6 - Matraiz DSM para a máquina de lavar "ecológica" em duas configurações: inicial (a) e final (b).

Apenas um conjunto de funções foi definido a partir da matriz DSM final, sendo as demais

funções consideradas como componentes separados. A indicação de módulos obtida é:

MÓDULO A: Misturar água e sabão, molhar roupas, reutilizar água, esfregar roupas,

enxaguar roupas e centrifugar roupas;

MÓDULO B: Alternar movimento;

MÓDULO C: Produzir movimento;

MÓDULO D: Amortecer movimento;

MÓDULO E: Controlar sistema.

11

4 Análise dos Resultados

A aplicação das metodologias de modularização ao projeto de uma máquina de lavar

ambientalmente amigável levou à obtenção de diferentes resultados, resultando nos módulos

identificados na Tabela 3. Notam-se pequenas diferenças entre os resultados obtidos, sendo o

MFD o método que resultou em um maior número de módulos. O três métodos indicaram a

existência de um conjunto de maior porte, formado pelas as funções Misturar Água e Sabão,

Molhar Roupas, Esfregar Roupas, Enxaguar Roupas e Centrifugar Roupas, sendo também

incluída a função Reutilizar água pelo DSM. Os demais métodos consideraram o reuso de

água como um módulo em separado.

Outra coincidência entre os métodos são as funções Controlar Sistema e Amortecer

Movimento, consideradas por todos como funções separadas. Já as funções Produzir

Movimento e Alternar Movimento, consideradas módulos em separado pelos métodos MFD e

DSM, seria um módulo único pelo método heurístico.

MFD Método heurístico DSM

Misturar Água e Sabão, Molhar

Roupas, Esfregar Roupas,

Enxaguar Roupas e Centrifugar

Roupas

Misturar Água e Sabão, Molhar

Roupas, Esfregar Roupas,

Enxaguar Roupas e Centrifugar

Roupas

Misturar Água e Sabão, Molhar

Roupas, Reutilizar Água, Esfregar

Roupas, Enxaguar Roupas e

Centrifugar Roupas

Produzir Movimento Produzir Movimento + Alternar

Movimento

Produzir Movimento

Alternar Movimento Alternar Movimento

Reutilizar Água Reutilizar Água -

Controlar Sistema Controlar Sistema Controlar Sistema

Amortecer Movimento Amortecer Movimento Amortecer Movimento

Tabela 3. Módulos gerados pelas metodologias aplicadas ao projeto “máquina de lavar ecológica”.

Nota-se que, apesar da evidente similaridade entre os módulos gerados pelos métodos

avaliados, as diferenças são significativas. As distinções de resultados decorrem do princípio

adotado na elaboração do método. O método das heurísticas, por exemplo, foca nos fluxos

entre funções, privilegiando a união das funções. O MFD, por outro lado, prioriza fatores

mais estratégicos, sendo muito dependente da interpretação da equipe de projeto. Já o DSM é

o método menos dependente da análise do projetista, enfocando apenas no mapeamento da

conectividade dos elementos analisados, o que poderia levar a resultados muito distintos dos

outros métodos, porém atingiu uma semelhança não imaginada no início de sua aplicação.

As diferenças observadas estão concentradas em duas frentes:

Reuso de água: colocando-se esta função em um módulo separado leva a uma maior

flexibilidade do sistema, facilitando a sua manutenção e, até mesmo, sua limpeza pelo

usuário do produto. Sendo um modulo separado, esta função pode ser oferecida como um

“acessório”, permitindo diferentes estratégias de mercado.

Produzir Movimento e Alternar Movimento: hoje, na solução técnica atualmente

empregada pela máquina de lavar utilizada como referência, estas duas funções estão

presentes em uma única sub-montagem, o que facilitaria a migração da mesma para um

módulo único. Entretanto, o motor elétrico presente na maquina BWH-09 pode ser

considerado uma commodity, o que justificaria sua adoção como módulo em separado.

Além dos resultados obtidos através da aplicação do método, também foi possível avaliar o

procedimento de aplicação. Para tanto se baseou nos pontos positivos e negativos observados

durante a aplicação, nos resultados obtidos para a máquina de lavar ambientalmente amigável,

e nos resultados por Höltta e Salonen (2003), que compararam os mesmos métodos.

12

Da aplicação do MFD destacam-se como aspectos positivos da técnica o fato de as estratégias

da empresa serem contempladas pelas diretrizes de modularização, o formato genérico das

diretrizes, o que possibilita a adaptação do método a diferentes tipos de empresas, além do

resultado quantitativo fornecido pela matriz. No entanto, convém lembrar que a avaliação

realizada pela MIM é qualitativa. Durante sua aplicação, também se observou que a

ferramenta é prática e de aplicação simples. Tais conclusões corroboram a visão de Höltta e

Salonen (2003), os quais descrevem o MFD como sendo o método mais adequado à

modularização baseada em estratégias da organização, também orientando decisões de

compra-fabricação, além de abordar questões relativas ao ciclo de vida do produto.

Como aspectos negativos a serem ressaltados têm-se o formato de matriz, que não considera a

conectividade entre funções na definição dos módulos, e o significativo grau de dependência

da interpretação pessoal dos envolvidos na tarefa de elaboração da matriz, o que exige uma

equipe bastante experiente e multidisciplinar. Constatou-se também que as diretrizes de

modularização, apesar dos autores mencionarem que podem ser adaptadas a diferentes

empresas, não são como as heurísticas, dando abertura a diferentes interpretações. Tal visão

também é compartilhada por Hölta e Salonen (2003), que afirmam que o agrupamento final

dos módulos no MFD traz diferentes resultados dependendo da interpretação do projetista.

Ao avaliar a metodologia de Stone et al. (2000), tem-se como primeiro ponto positivo o uso

do modelo funcional do produto, o que permite uma melhor visualização do encadeamento

das funções, tornando mais simples a aplicação do método. Além disso, o uso das heurísticas,

bem como a existência de uma hierarquia entre elas, dá menor abertura a dúvidas em sua

aplicação, também colaborando para a utilização do método.

Por outro lado, ainda observa-se um alto grau de subjetividade do método, visto que as

decisões se baseiam em interpretações pessoais da equipe de projeto, sendo estas apenas

influenciadas pelos princípios das heurísticas. Tal limitação pode levar a dúvidas como, por

exemplo: (1) havendo duas possibilidades de fluxos principais, qual deles adotar? (1) sendo

observado um fluxo de conversão-transmissão com mais de uma função, deve-se agrupar

todas ou seria mais interessante separá-las? Höltta e Salonen (2003) complementam essa

visão, uma vez que o método das heurísticas não se destina a modularizar um sistema

completo, apenas traz sugestões para as fronteiras dos módulos. O projetista tem então que

decidir como agrupar as funções. Entretanto, se comparado ao MFD, os autores reforçam que

as heurísticas são um pouco mais replicáveis.

Outros aspectos negativos observados incluem não abordagem de questões relativas ao ciclo

de vida do produto e a não utilização de critérios relacionados às estratégias de negócio.

Analisando-se a DSM, observam-se como aspectos positivos a possibilidade de visualização

das conexões entre componentes e a análise detalhada da estrutura do produto, bem como a

existência de uma ferramenta estruturada e de fácil utilização, não havendo limitações de

tamanho. Em tratando da matriz inicial (a que não sofreu reposicionamento de linhas e

colunas) não há interferência da interpretação pessoal do projetista, podendo ser feita para um

elevado número de itens. Diante do exposto, pode-se afirmar que o DSM é adequado a

produtos de arquitetura complexa, focando nas interfaces dos módulos para simplificar o

processo de desenvolvimento.

Höltta e Salonen (2003) chegaram a uma conclusão semelhante ao afirmarem que o DSM

pode ser utilizado para simplificar as interações entre as fronteiras dos módulos, sendo

indicado para modularizar estruturas complexas, nos quais existem interações em excesso

para uma única pessoa gerenciar. Outra função do DSM, citada pelos autores, é a

possibilidade de organização em times e distribuição de tarefas de desenvolvimentos de

produto. Os autores comentam ainda que uma importante diferença entre o método das

13

heurísticas e o DSM é a possibilidade de utilização de algoritmos computadorizados, o que o

permite lidar com problemas complexos rapidamente, mas pode também sofrer com a falta de

flexibilidade e de raciocínio (senso crítico) humano, além de sugerir alguns módulos inviáveis

na prática.

Dentre os aspectos negativos encontra-se a grande quantidade de tempo e esforços demandada

pela ferramenta se realizada manualmente a recombinação do posicionamento das linhas e

colunas. Observou-se também que as opções de módulos podem não ser claramente expostas

nas dependências apresentadas pela DSM otimizada, o que evidencia a necessidade de

técnicas complementares para direcionar a melhor escolha, além de esta estar condicionada à

interpretação pessoal do projetista. Assim como observado por Höltta e Salonen (2003),

também se consideram os resultados obtidos pelo DSM se mostraram os mais replicáveis

dentre os métodos avaliados, porém com sérias limitações quanto à consideração de aspectos

estratégicos e de tipologia de fluxo, o que pode levar a proposições de módulos mais

complexos, com misturas inesperadas de materiais, energia e sinais.

Finalizando a análise, considerou-se também a facilidade de criação de uma família de

produtos com base nas metodologias analisadas. Tal avaliação é pertinente, uma vez que a

máquina de lavar utilizada como referência neste estudo já é um produto plataforma. No

método de Erixon et al. (1996) observa-se que três das diretrizes de modularização são

aplicáveis a plataformas de produtos. São elas: Carry-over, Diferentes Especificações

Técnicas, e Unidade Comum. Entretanto, para a criação de uma plataforma seria necessária a

comparação entre as configurações alternativas de produtos, o que será mais complexo quanto

mais diferente forem os produtos. Em relação às heurísticas de Stone et al. (2000), já existe

uma solução encontrada na literatura para a realização de famílias de produtos, apresentada

Otto et al. (1999), os quais acrescentam três outras heurísticas, denominadas “heurísticas de

variedade”. Quanto à matriz DSM, não foi constatada nenhuma característica que viabilize

especificamente o desenvolvimento de produtos plataforma.

5 Conclusões

A avaliação realizada neste artigo focou apenas três métodos de modularização encontrados

na literatura, porém os mesmos podem ser considerados como os mais difundidos na área.

Outros métodos também poderiam ter sido incluídos, porém carecem de informações

suficientes para aplicá-los adequadamente.

Considera-se que o objetivo geral deste estudo foi atingido, tendo sido observados os pontos

fortes e fracos dos métodos, indo-se além da corroboração da visão do trabalho de Höltta e

Salonen (2003), tendo sido observadas outras forças e dificuldades do método. Para o caso

particular do projeto estudado, a máquina de lavar ambientalmente amigável, notou-se que a

estrutura modular obtida através do MFD seria poderia ser considera a mais competitiva,

enquanto que a obtida pela aplicação das heurísticas seria uma solução mais próxima ao

considerado tecnicamente viável. Já a aplicação do DSM levou a uma estrutura mais

conservadora, integralizando um maior número de funções em um mesmo módulo

Em linhas gerais, constatou-se que os três métodos, dadas iguais entradas, produzem

diferentes resultados, devido aos diferentes focos adotados para a modularização. O método

heurístico considera a funcionalidade do produto, o DSM considera somente as interações da

interface, enquanto que MFD os objetivos estratégicos e questões relativas ao ciclo de vida do

produto. É importante destacar que toda aplicação dos métodos foi feita de forma manual,

auxiliada apenas por recursos de planilhas e editores de texto, o que dificulta

consideravelmente a realização da DSM.

Destaca-se também que os métodos avaliados não são satisfatoriamente adequados à

modularização de uma família de produtos, visto que as necessidades específicas desse tipo de

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produto não são plenamente contempladas pelos referidos métodos. Foram encontradas

algumas poucas orientações para esse tipo de projeto no método de Erixon (1996), a

metodologia de Stone (2000) é complementada pelas heurísticas de variedade de Otto et al.

(1999), não sendo encontradas aplicação da DSM para o projeto de famílias de produtos.

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