Engenharia Do Produto

1

Engenharia do Produto

A forte concorrência globalizada torna a diferenciação do produto um dos factores chave do sucesso das empresas.

Diversas estratégias podem ser implementadas, nomeadamente através do preço final do produto, da qualidade percepcionada e da inovação introduzida.

Para inovar é necessário dominar criativamente diversas competências no âmbito da engenharia e da tecnologia e possuir uma eficaz percepção das necessidades e requisitos do mercado.

Para inovar com sucesso financeiro énecessário realizar todo o processo com uma celeridade superior à concorrência, diminuindo o tempo para mercado.

Só assim é possível colmatar os elevados custos intervenientes no desenvolvimento das competências fulcrais àengenharia do produto.


O produto mais competitivo já não é o melhor e o mais barato, mas frequentemente é aquele que atinge o mercado mais rapidamente.

Custo

Qualidade

Tempo

Ontem

Hoje

Custo

Qualidade

Tempo

Ontem

Hoje


O ciclo de vida de um produto descreve a evolução desse produto medida através do deu volume de vendas ao longo do tempo.

As quatro fases do ciclo e vida são o lançamento, o crescimento, a maturidade e o declínio.

Procura

0

10

0 5 10 15Tempo de vida no mercado

lança-mento

maturidadecrescimento

declí-neo

1

4

35

2

Exemplos:

Telemóveis multi-média

Gravadores/Leitores de DVD

Leitores de DVD

Leitores de CD

Gravadores/Leitores de VHS


Antes de atingir o mercado esse produto já se encontra “vivo” dentro da empresa, na sua fase de desenvolvimento, a consumir recursos e a induzir custos.

Ciclo de vida estendido do produto, desde a fase de pré-mercado, isto é, de concepção, desenvolvimento e industrialização, até àfase de mercado.-10

-5

0

5

10

-9 -4 1 6 11Tempo de vida

no mercado

Bene-fício

VendasBenefício

Vendas

fase deincubação

fase demercado


Três fases de desenvolvimento produto / processo:

Na fase inicial os produtos são sujeitos a constantes alterações quer a nível de mercado, quer a nível tecnológico. O processo produtivo adapta-se a baixos volumes de vendas e, para manter controlado o risco de investimento, privilegia-se a flexibilidade. Na fase seguinte surge a competição com base no preço mas ainda fraca e facilmente controlada. O processo produtivo torna-se mais especializado e automatizado. Surgem as ilhas de automatização. Finalmente com a maturidade do produto intensifica-se a concorrência com base no preço. É necessário colocar ênfase na redução do custo dos factores de produção, sem, afectar a qualidade do produto. Surge a linha de produção com a integração de todas as etapas e com a crescente especialização de equipamentos e de mão de obra. Qualquer alteração ao produto nesta fase édifícil e onerosa.

Tal como o mercado do produto, também o processo de produção sofre alterações e desenvolvimentos ao longo de todo o seu ciclo de vida.


A evolução dos mercados tem resultado no aumento do risco associado àprópria função de desenvolvimento do produto.

Risco tecnológico comporta toda a incerteza relativa ao bom desempenho funcional do produto e à sua exequibilidade,

Risco de marketing reporta-se ao possível sucesso comercial do produto.

Risco financeiro representa a variabilidade associada à recuperação do investimento realizado (grandes valores de crescimento).

2


Um novo produto pode ser introduzido e desenvolvido de acordo com três estratégias fundamentais:

¨

Desenvolvimento dirigido pelo Mercado Desenvolvimento dirigido pela Tecnologia

Desenvolvimento Interfuncional

"Produzo o que consigo vender" "Vendo o que consigo produzir"

Produtos ecológicos Televisão de alta definição


O processo de introdução e desenvolvimento de um produto necessita da efectiva colaboração das diversas áreas funcionais duma empresa industrial e de diferentes competências desde a engenharia, materiais e concepção, ao marketing, qualidade, planeamento e fabrico.

Exige trabalho de equipa

A falta de coordenação, cooperação e de comunicação gera produtos sem mercados, caros, sem o nível de qualidade pretendido, com longos prazos de

produção.¨


Especificação de Design

Especificação de Projecto

O que o clientepretendia

Resultado daMontagem

Resultado do Fabrico

Baloiço especificadopelo Marketing


Processofinal

Projectofinal

Produção

Testes

Protótipo

ProjectoPreliminar

Selecçãodo Produto

IdeiaMercado I&D

ProcessoPreliminar

Processofinal

Projectofinal

Produção

Testes

Protótipo

ProjectoPreliminar

Selecçãodo Produto

IdeiaMercado I&D

ProcessoPreliminar

Etapas sumárias do processo de desenvolvimento de um novo

produto


Etapas de desenvolvimento do produto e competências envolvidas

DesenvolDesenvol. de produto. de produto

Ideia Ideia

SimulaçãoCAE

Testes / ensaios

SimulaçãoCAE

Testes / ensaios

Métodos deDesign

ModelaçãoCAD

Métodos deDesign

ModelaçãoCAD

ConceitoConceito

EngenhariaEngenharia

DesenvolvimentoDesenvolvimento Aval.de

CustosTécnicos

Aval.de

CustosTécnicos

Avaliação económica


Pro

totip

agem

Pro

totip

agem

Eng.

Inve

rsa

Eng

. Inv

ersa

DesenvolDesenvol. de produto. de produto

Ideia Ideia

SimulaçãoCAE

Testes / ensaios

SimulaçãoCAE

Testes / ensaios

Métodos deDesign

ModelaçãoCAD

Métodos deDesign

ModelaçãoCAD

ConceitoConceito

EngenhariaEngenharia

DesenvolvimentoDesenvolvimento Aval.de

CustosTécnicos

Aval.de

CustosTécnicos



Pro

totip

agem

Pro

totip

agem

Eng.

Inve

rsa

Eng

. Inv

ersa

DesenvolDesenvol. do processo. do processo

Planeamento Planeamento

Simulação do fabrico

Simulação do fabrico

Mod. do produto

Mod. dos MP

Simulação do processo

Planos da qualidade

CAD/CAE

Mod. do produto

Mod. dos MP

Simulação do processo

Planos da qualidade

CAD/CAE

ProjectoProjecto

Fabrico de pré-séries

Fabrico de pré-séries

Preparação fabricoPreparação fabrico

Aval.de

CustosTécnicos

Aval.de

CustosTécnicos



Prot

otip

agem

Prot

otip

agem

Con

trolo

dim

ensi

onal

/form

aC

ontro

lo d

imen

sion

al/fo

rma

Montagem / ensaioMontagem / ensaio


A ideia e a selecção do produto para desenvolvimento

Nem todas as ideias para novos produtos têm capacidade para se transformar em novos produtos no mercado.

Embora seja difícil avaliar à partida quais as boas ideias, é importante a satisfação geral de três condições:• mercado potencial,• compatibilidade financeira,• compatibilidade de produção.

Novas ideias geradas

Projecto preliminar

Projecto final

Novos produtos/serviços

Novas ideias geradas

Projecto preliminar

Projecto final

Novos produtos/serviços

3



Nem todas as ideias para novos produtos têm capacidade para se transformar em novos produtos no mercado.

20% 40% 60% 80% 100%Tempo acumulado

Número de ideias para novos produtos

60

15

10

5

Mortalidade de novos produtos na fase de concepção e de desenvolvimento

Avaliação prévia

Análise do potencial do negócio

Teste

Desenvolvimento

Industrialização

Um produto de sucesso

20% 40% 60% 80% 100%Tempo acumulado

Número de ideias para novos produtos

60

15

10

5

Mortalidade de novos produtos na fase de concepção e de desenvolvimento

Avaliação prévia

Análise do potencial do negócio

Teste

Desenvolvimento

Industrialização

Um produto de sucesso



Identificar numa fase precoce de desenvolvimento uma ideia para um produto inovador cujo potencial de sucesso justifique o investimento em esforço e capital é uma actividade subjectiva e baseada em informação limitada.

Pretende-se identificar as melhores ideias e não formular uma decisão conclusiva de industrializar e comercializar um produto.

C a r a c t e r í s t ic a

M a u ( 1 )

F r a co ( 2 )

B o m ( 3 )

M .B om ( 4 )

E x ce l ( 5 )

P e s o

C u s t o √ 1 5 %

Q u a l i d a d e √ 1 0 %

V o lu m e d e V e n d a s √ 2 0 %

C o m p a t i b i l i d a d e P r o d u t iv a

√ 1 0 %

V a n t a g e m C o m p e t i t iv a

√ 1 0 %

R is c o T é c n ic o √ 1 5 %

E n q u a d r a m e n t o E s t r a té g ic o

√ 2 0 %

Classificação :

15% .2 +10%.4 + 20%.3 + 10%.1 + 10%.4 + 15%.2 + + 20%.4


Desenvolvimento preliminar de um produto

Durante a fase de concepção e projecto preliminar do novo produto e antes de ser lançado o projecto detalhado de engenharia é necessário equacionar e especificar aspectos de relevância fundamental:

Quantidade vendida (Comercialização)Características físicas do produto

FuncionalidadeOperacionalidadeDuração, fiabilidade, facilidade de manutenção e segurançaEstética e ergonomiaAmbiente Normalização

Análise económicaAspectos da produção



Análise económicaA análise económica não pode ser dissociadas das actividades de desenvolvimento do produto.

- Decisão inicial- Análise preliminar de marketing- Decisão das características gerais- Ante-projecto- Teste do modelo e dos componentes– Avaliação de soluções- Projecto de construção de protótipos- Produção dos protótipos- Teste dos protótipos- Decisão final- Especificações detalhadas- Lote piloto- Especificações detalhadas finais– Lançamento

Economia potencial

A B C D E F G H I J L M N O Tempo

Custo

Redução de custos potencial

Custo das alterações



Análise económica• Qual o investimento que se estima necessário para o desenvolvimento e industrialização do novo produto?• Quais os custos totais expectáveis de produção por unidade?• Qual a margem de lucro expectável?• O preço e as características do produto torná-lo-ão competitivo no mercado?• Em que quantidades se espera vir a vender o produto?



Análise económicaA competitividade dum produto pode ser medida através da porção de mercado que consegue capturar e a evolução dessa competitividade pode ser avaliada com a evolução da relação:

Existem duas formas de aumentar a competitividade de um produto:

reduzindo o seu preço no mercado ou aumentando o seu valor.

valor do produtopreço do produto

. .

. .

4



Análise económicaSe não houver alteração dos custos a redução do preço do produto é realizado àcusta da margem de lucro unitária.

Aumentar o valor do produto, por exemplo, com a incorporação de novos atributos funcionais ou estéticos que de alguma forma correspondam a necessidades do cliente, com a introdução de uma maior diferenciação, de um maior nível de serviço e capacidade de resposta, conduz também a uma maior capacidade de penetração no mercado.

Contudo, não pode ser esquecido que a competitividade sustentável de um produto está também associada ao seu custo.



Análise económica simplificação de métodosequipamentos mais produtivosRedução de não-qualidadeRedução de stocksI&DT......

custoscustos

produçãoprodução

preçospreços

procuraprocura

Produti-vidade

Produti-vidade

simplificação de métodosequipamentos mais produtivosRedução de não-qualidadeRedução de stocksI&DT......

custoscustos

produçãoprodução

preçospreços

procuraprocura

Produti-vidade

Produti-vidade



Aspectos da produçãoO produto necessita não só de ser bem concebido e planeado no estirador, ou virtualmente utilizando as tecnologias da informação, mas também de ser transformável em algo “concreto e palpável” que efectivamente cumpra as funções para as quais foi desenvolvido.

Factores que influenciam a selecção do processo de fabrico:

Volume de produção TolerânciasCusto do fabrico Ferramentas, Sistemas de fixaçãoMaterial Normas e regulamentaçõesForma Geométrica Equipamento disponívelAcabamento Superficial Prazos de entrega



Aspectos da produçãoO volume de produção estimado é uma variável que influencia de forma determinante a selecção dos processos de fabrico a envolver na fase de industrialização do produto.

0

5

10

15

0 5 10Quantidade produzida

Cus

to p

or p

eça Varão

Pré-forma forjadaAlguns processos de fabrico não são economicamente viáveis quando são pequenas as quantidades a produzir, devido ao investimento considerável em ferramentas e set-up de instalações



Aspectos da produção

Redução do número de peças 70%

Redução do custo da montagem 52%

Nota : A nova concepção permite a montagem automatizada

Resultado da análise

Redução do custo do material 20%




400

300

200

10080604020

± 0.075 ± 0.375 ± 0.25 ± 0.125 ± 0.075 ± 0.025 ± 0.0125 ± 0.00625

Vaz

ado,

Lam

inad

o,Es

tirad

o.

desbaste no torno semiacabamento acabamento rectificação honing

TOLERÂNCIAS

OPERAÇÕES NECESSÁRIAS À MAQUINAGEM

CU

STO

S (e

m p

erce

ntag

em)

CUSTOAPROXIMADO

DA MAQUINAGEM

MATERIAL - AÇO

5


Projecto detalhado de um produto

Prototipagem

Protótipos geométricosProtótipos funcionaisProtótipos técnicos


Projecto detalhado de um produto

Prototipagem Rápida

FerramentaRápida

ProtótipoTécnico

ProtótipoGeométrico/Funcional

Modelocomponente(CAD 3D)

ModeloFerramenta(CAD 3D)

validação

tecnologias deconversão

PrototipagemRápida

Prototipagem Rápida

validação

FerramentaPré-série

Série




Boas práticas de DFM –Design for Manufacturing

• Trabalho de equipa – a diferença entre o “bom e o mau” projecto• Minimizar o número de peças e componentes• Conceber produtos cuja montagem possa decorrer de uma forma estratificada• Conceber peças cuja montagem seja facilitada ao nível da inserção e alinhamento• Evitar operações de união longas: i.e. aparafusamento• Evitar a concepção de peças com formas semelhantes que permitam a confusão• Tornar as peças simétricas para facilitar o posicionamento automático• Se a simetria não poder ser atingida, exagerar as características assimétricas• Evitar ajustamentos


Análise do Valor

Custos ---- o conjunto de despesas induzidos num sistema produtivo pela concepção, realização e disponibilização desse produto. Qualidade ---- a sua aptidão à satisfação das necessidades objectivas e subjectivas do utilizador

Para assegurar a competitividade de um produto ou serviço é fundamental desenvolver um esforço continuado sobre duas vertentes:

• Reduzir os custos mantendo a qualidade,• Melhorar a qualidade mantendo os custos.


Análise do Valor

Para a AV um produto é considerado, não como um conjunto de peças e componentes, mas como um conjunto de funções que respondem às necessidades do cliente.

A redução de custos é conseguida com base nas funções que um produto deve satisfazer, detectando e eliminando custos inúteis que podem ser:

• custos associados a funções não necessárias ou a características exageradas em relação às necessidades do utilizador;• custos demasiado elevados associados a soluções de concepção ou

de fabrico.


Análise do Valor

Conceitos Base

NecessidadeUm produto (ou um serviço) é sobretudo um meio de satisfazer uma necessidade. Na fase de desenvolvimento ou de re-engenharia de um produto, deve responder-se a questões fundamentais, como:• PORQUÊ … … um produto ?• QUE … … produto ?• DE QUE … deve ser constituído ?• COMO … … pode ser realizado ?

Lâmpada

Temos necessidade de uma lâmpada?

Temosnecessidade de

luz?

Temos necessidade de nos deslocarmos naescuridão de umalâmpada?

6


Análise do Valor

“Como satisfazer a necessidade, manifesta por uma certa população, de se deslocar na obscuridade sem riscos, utilizando uma lâmpada com um custo a nível conhecido?”


Análise do Valor

FunçãoAs funções devem ser expressas de forma simples e objectiva, sempre quepossível por um verbo e um nome. Funções principais -- aquelas para as quais o produto foi concebido e realizadoFunções secundárias -- aquelas que decorrem da utilização do produto ou que são necessárias à satisfação das funções principais.Funções de uso -- resultantes da utilidade objectiva do produto, Funções de estima – destinam-se a satisfazer um desejo particular do utilizadorFunções obrigatórias -- derivam de normas e regulamentos aplicáveis, apresentam-se como limitações à liberdade de concepção do produto. Funções inúteis -- não correspondem a necessidades do utilizador. Uma vez que não são valorizadas pelo mercado e oneram o custo do produto, a AV conduzirá à sua eliminação.


Análise do Valor

FunçãoCasquilho de uma lâmpada de candeeiro.As funções são procuradas esquematizando o funcionamento do casquilho no seu ambiente normal.

•1. Determinação do meio exterior em contacto directo com o produto.

•2. Definição das relações produto / meio exterior que vão determinar as funções.

•3. Identificação e classificação das funções de acordo com a sua natureza.

Meio exterior --- corrente eléctrica, ar, lâmpada, corpo do candeeiro e quebra-luz.


Análise do Valor

FunçãoAs relações com os elementos do meio exterior:

¨ a lâmpada recebe corrente eléctrica através do casquilho;

¨ o casquilho liga o quebra-luz ao corpo do candeeiro;

¨ o casquilho fixa a lâmpada ao candeeiro.

¨ o meio exterior age sobre o casquilho, em particular:

§ o contacto com o ar pode provocar corrosão;

§ o aquecimento da lâmpada pode danificar o casquilho.

Funções principais: alimentar a lâmpada com corrente eléctrica; fixar a lâmpada ao candeeiro;

¨ Funções secundárias: ligar o quebra-luz ao candeeiro; resistir à corrosão atmosférica.

¨ Funções obrigatórias: resistir à temperatura.


Análise do Valor

ValorForma como o produto se apresenta aos olhos do utilizador.O valor dum produto não é exclusivamente o seu custo ou o preço que temos de pagar por ele. O valor pode assumir expressões objectivas e mesmo subjectivas:

• valor de uso: propriedades que asseguram o desempenho das funções exigidas.• valor de estima: propriedades que asseguram ao utilizador o prestígio,

o estatuto, ou outro conceito subjectivo.• valor de troca: características que são atribuídas num determinado

momento.


Análise do Valor

O valor é dependente do nível de satisfação das funções. Um produto terá tanto mais valor quanto menor for o custo de realização do produto e, simultaneamente, maior benefício possa oferecer ao utilizador, ou seja:

VALOR = FUNÇÃO / CUSTO

VALOR = (Impressão inicial+satisfação na utilização)/(Custo inicial+custo de manutenção)

Se para um determinado produto forem identificadas as funções que correspondam a necessidades do mercado, o objectivo é desenvolvê-lo garantindo a incorporação dessas funções (satisfação dos utilizadores) ao mais baixo custo possível, isto é, maximizando o seu valor percepcionado pelo mercado.

7


Análise do Valor

Fases da Metodologia

.

Fases da AV Órgãos de decisão

Animador AV

Grupo AV

Serviços operacionais

Orientação •

Informação • • • Análise funcional • •

Criatividade • • Aval. e selecção das ideias

• •

Estudo prévio • • Decisão • Implementação • •


Análise do Valor

Função

Verbo Complemento

Observações

A Medir Energia Eléctrica alternada 220V+-10V

B Ser Preciso Classe 2.0 C Ser Fiável 10 anos D Totaliza

r Energia

E Ser Inviolável Pelo menos manter vestígios

F Facilitar Instalação G Mostrar Consumo H Mostrar Identificação I Indicar Funcioname

nto

J Ser Estético

A B C D E F G H I J T o ta l % n .o . A A

2 A0

A1

A2

A3

A2

A3

A3

A3

19 1 9 1

B C1

D1

E 2 B3

B2

B3

B3

B3

14 1 4 4

C D1

E 2 C3

C0

C3

C3

C3

13 1 3 5

D D0

D3

D1

D3

D3

D3

15 1 5 3

E E 3 E 1 E 3 E 3 E 3 17 1 7 2 F G

3 H2

F 1 F 2 3 3 8

0 - Ig u a lm en te im p o rta n te

G G2

G2

G3

10 1 0 6

1 - P o u co m a is im p o rta n te

H H2

H3

7 7 7

2 - M ed ian am en te m a is im p o rta n te

I I2 2 2 9

3 - M u ito m a is im p o rta n te

J 0 0 10


Análise do Valor

n.o. Função

Verbo Complemento Coef. Pond.

1 A Medir Energia 18% 2 E Ser Inviolável 16% 3 D Totalizar Energia 14% 4 B Ser Preciso 13% 5 C Ser Fiável 12% 6 G Mostrar Consumo 10% 7 H Mostrar Identificação 8% 8 F Facilitar Instalação 4% 9 I Indicar Funcionamento 3% 10 J Ser Estético 2%


Análise do Valor

Caixa 21.9 4.6 26 26% 0% 36% 0% 0% 12% 0% 6% 41% 0% 5%

Rotor 8 7 15 15% 55% 0% 5% 19% 19% 0% 0% 0% 2% 0%

Grupo Tensão

13.3 3.7 17 17% 49% 0% 0% 46% 5% 0% 0% 0% 0% 0%

Grupo Intensidade

6.6 3 10 10% 58% 0% 0% 31% 11% 0% 0% 0% 0% 0%

Grupo Frenagem

9.4 2.4 12 12% 24% 0% 0% 52% 24% 0% 0% 0% 0% 0%

Integrador 8.2 2.9 11 11% 0% 0% 71% 13% 13% 3% 0% 0% 0% 0%

Embalagem 1/10

0.1 0.6 1 1% 0% 24% 0% 24% 24% 0% 4% 0% 0% 24%

Montagem Final

0.8 7.5 8 8% 0% 1% 5% 77% 1% 0% 0% 15% 0% 1%

ITEMS Mat.Prima(UM)

Mão-Obra(UM)

C.Direc.(UM)

C.Direc.(%)

A E D B C G H F I J

TOTAL 68.3 31.7 100 100% 25%25.26

10%9.68

9%8.96

28%27.84

13%12.53

0%0.33

2%1.6

12%11.86

0%0.32

2%1.62


Análise do Valor

0

5

10

15

20

25

30

A E D B C G H F I J

% do custo directo

coef. de ponderação

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Número de funções consideradas

% de custos acumulados

Fase de Criatividade• Pensar e deixar pensar sem restrições;• Encontrar a maior quantidade de ideias;• Não emitir juízos de valor sobre as ideias geradas (nenhuma ideia é à partida negativa uma vez que pode, pelo menos, revelar outras);• Exprimir livremente as ideias através de palavras, desenhos, esquemas, etc.;• Registar todas as ideias.


Nº Descrição das ideias para a caixa

1 Eliminar o parafuso superior para fixar a tampa

2 Eliminar os dois parafusos da tampa

3 Eliminar o pendurável

4 Usar termoplástico para a caixa

5 Eliminar chapa de fixação

6 Subst. parafusos de fixação do pendurável+chapa por rebites

7 Eliminar só as anilhas

… … … … ...

40 Terminais cilíndricos em vez de paralelipipédicos

41 Mesma fixação pendural mais chassis

42 Agrafar a tampa

43 Agrafar os contactos ao plástico

44 Ligar os contactos por soldadura por resistência

45 Condutores por trás para eliminar tampa

46 Fixação macho-fêmea (por trás) para instalar o contador

47 Integrar tampa com tampa de terminais

48 Substituir clips por encaixe

8


Funções A E D B C G H F I J Coef. Pond.

18 16 14 13 12 10 8 4 3 2

Sma

8

8

7

8

7

6

5

3

4

4

Σ Coef x Spex

Custo

Valor

Spex 8 8 7 7.5 8 6 5 4 4 5 701.5 100 7.01 SI 8 8 7 8 8 6 5 4 4 5 708 91.7 7.72 SII


Desdobramento da Função Qualidade

ObjectivosEntender as necessidades e requisitos dos utilizadores e fornecer uma disciplina estruturada para garantir que essas necessidades e requisitos são transpostos para as especificações da qualidade do produto e que essas especificações são satisfeitas.

.

2

13

2 4

3 5

4

Planeamento do produto

Planeamento do processo

Planeamento do produção

Planeamento das partes

1. Requisitos do Consumidor 2. Requisitos do Projecto 3. Características das Partes 4. Operações de Fabrico 5. Requisitos da Produção

A área privilegiada de aplicação tem sido o Planeamento da Qualidade do produto, se bem que se possa estender ao planeamento dos módulos e componentes do produto, do processo e da produção, num efectivo desdobramento de requisitos e especificações em cascata


Estabelecimento dos requisitos do cliente/consumidor

Informação das vendas e marketingReclamações / garantias /após-vendaEstudos e pesquisas de mercado

Análise da posição competitiva

Plano estratégico da empresaAnálise de custos (matriz custo-função)Análise dos concorrentes (produtos, serviços, custos,…)Benchmarking

Preenchimento da matriz de Planeamento do Produto

Classificação dos requisitos do consumidor Identificação dos requisitos do projecto (características de controlo do produto final)Elaboração da matriz das relaçõesAvaliação competitiva e identificação de argumentos de vendaClassificação da dificuldade técnica dos requisitos do projecto Definição de especificaçõesAvaliação competitiva das especificaçõesElaboração da matriz de correlaçõesEstabelecimento da importância técnicaInterpretação da matriz Identificação dos pontos críticos (abaixo da concorrência)

Identificação dos pontos de conflito (abaixo da concorrência nuns pontos e acima noutros)Identificação dos desejos do consumidor não satisfeitosIdentificação de sobre-dimensionamentosIdentificação de oportunidadesAvaliação das dificuldades de alteração do projecto

Fases Acções típicas

Determinação das características a desdobrar (desenvolver)

Definição de acções Atribuição de responsabilidadesDefinição de prazosPlaneamento do seguimento e controlo

Eta

pas

met

odol

ógic

as

e ac

ções

a d

esen

volv

er n

um p

roce

sso

QFD


Matriz de Planeamento do Produto

A matriz de Planeamento do Produto ou Casa da Qualidade é uma forma de confrontar os requisitos do utilizador, definidos a partir das suas necessidades e expectativas, com as especificações do projecto, no sentido de identificar deficiências e/ou oportunidades de melhoria e definir prioridades nas acções a desenvolver.

objectivos específicos:

• Rever requisitos do consumidor,• Analisar o produto face à concorrência,• Determinar áreas de oportunidade no mercado,• Identificar as características críticas de controlo do produto final,• Identificar áreas de sobre-dimensionamento,

• Identificar caminhos alternativos para as dificuldades de alterar o projecto.


Passo 1 - Identificação dos requisitos do consumidorQue necessidades e expectativas de um utilizador tipo devem ser satisfeitas por esferográfica vulgar -- análise funcional do produto. Os requisitos são classificados de acordo com a sua importância relativa e agrupados por afinidades.

Que

Escrita Transmitir tintaRegular débitoNão borrarEscrever com temperaturas extremas

Segurança Proteger o bicoNão ser tóxicaSer resistente

Tinta Armazenar a tintaVer nível da tintaIdentificar a cor

Manuseamento Ser ergonómicaSer transportável

Estética Ser estéticaPermitir a publicidade

Grupo Requisitos do utilizador (Funções)

Fixação Ser ergonómicoPermitir transporte


Passo 2 - Identificação dos requisitos do projectoComo é que os requisitos do consumidor vão ser satisfeitos a nível do projecto e Como vão ser verificados sobre o produto final.Os requisitos do projecto são as características de engenharia para avaliação e controlo do produto final, ou seja, as variáveis e/ou atributos que vão ser utilizados para verificar e medir a qualidade do produto final.

A c a b a m e n t o

M a t. - P r i

m a

R e s i s t e n c I a

D i a m e t r o

D u r e z a

R u g o s i d a d e

D i a m e t r o

E s f e r I c I d a d e

D i a m e t r o

D i a m e t r o

D i a

m. I n t e r I o r

D i a

m.

E x t e r I o r

C o n i c i d a d e

V o l u m e

V i s c o s I d a d e

T e m p.

S e c a g e m

T o x I c I d a d e

Corpo Exterior

Esfera Carga Porta Esfera

Tampa do

Corpo

Tampa do

Bico

B I c o

Tu bo-

Ti n ta

D i a

m. I n t e r I o r

Requisitos do consumidor

(Passo1)

Como

9


Passo 3 - Preencher a matriz das relaçõesIdentificação e classificação do tipo de relações entre os requisitos do consumidor (Passo 1) e os requisitos do projecto (Passo 2). Estas relações são classificadas em forte, média e débil, para identificar os requisitos do projecto com maior influência na satisfação de um determinado requisito do consumidor e a ausência e/ou inadequabilidade das relações.

Características de controlo do

produto final (Passo 2)

A c a b a m e n t o

M a t. - P r i

m a

R e s i s t e n c I a

D i a m e t r o

R u g o s i d a d e

Corpo Exterior

Porta Esfera

Requisitos do consumidor (Passo1)

Nível de tinta Relações fortes Relações médias Relações débeis

Relações


Passo 4 - Avaliação competitiva e argumentos de vendaAvaliação da posição competitiva no mercado e identificação dos pontos fortes em relação à concorrência, que podem ser considerados potenciais argumentos de venda, e dos pontos fracos, que requerem acções de melhoria. Selecciona-se o produto concorrente mais importante e classifica-se cada um dos requisitos do cliente de 1 (pior) a 5 (melhor) para os produtos em causa..

Avaliação competitiva

Argumentos de venda


Passo 5 - Classificação da dificuldade técnica dos requisitos do projectoA classificação da dificuldade técnica pondera a dificuldade de execução técnica, o custo necessário para obter a especificação e a dificuldade de alterar o projecto. Esta classificação ajuda a definir os objectivos do projecto, ou seja, as especificações e respectivas tolerâncias.

Passo 6 – Quantificação dos requisitos do projecto - especificações (Quanto...?)Esta quantificação pode revelar alguma dificuldade, especialmente numa fase muito inicial de desenvolvimento do produto e se não existe experiência com produtos e/ou especificações similares. Se o produto já existe e está numa acção de re-engenharia e de melhoria, o projecto de engenharia é uma boa fonte de informação para este levantamento. Se o produto ainda não existe e está numa fase inicial de desenvolvimento, estas especificações devem ser entendidas como objectivos que podem sofrer ajustes


Passo 7- Avaliação competitiva técnica da quantificação dos requisitos do projectoComparação do produto com os produtos concorrentes.

O objectivo é identificar • áreas de sobre-dimensionamento -- características técnicas que, embora,

superiores à concorrência, não são apreciadas pelos consumidores (não são argumentos de venda)

• áreas de sub-dimensionamento -- áreas onde o posicionamento técnico éinferior à concorrência e que degeneram em perda de competitividade no mercado.

Dificuldade técnica

Objectivos do projecto (especificações)

Avaliação das características de controlo do produto final

Avaliação competitiva funcional

COMPARAR


Passo 8- Cálculo da importância técnicaMultiplica-se, para cada requisito do projecto, a importância dos requisitos do consumidor relacionados (1 a 5) pela importância da relação (9- relação forte, 3 -relação média, 1 - relação débil). O somatório destes produtos representa a importância técnica absoluta. A relativa obtém-se em percentagem pela divisão da importância absoluta de cada requisito pela soma total.

A quantificação da importância técnica ajuda a identificar quais os requisitos do projecto que pela sua importância devem prioritariamente ser objecto de acções de melhoria. A “quantificação” não deve nunca substituir a avaliação “qualitativa”, mas sim constituir um meio auxiliar.


Passo 9 - Preenchimento da matriz de correlaçõesIdentificação de eventuais correlações entre os requisitos do projecto. A classificação em positiva e negativa é decisiva para o estabelecimento de acções de melhoria, nomeadamente quando a dificuldade técnica de alterações de um requisito do projecto é elevada. Neste caso, poderá ser possível procurar caminhos alternativos através de outros requisitos com ele correlacionados, cuja modificação indirectamente determine uma melhoria ou uma maior facilidade na execução de uma especificação de elevada dificuldade técnica.

Matriz de correlações

10

Pass

o 10

-In

terp

reta

ção

da

mat

riz

de

plan

eam

ento

Matriz de Planeamento do Produto

Evidência Diagnóstico Observações

Linha Vazia na Matriz de Relações

Desejo do consumidor não satisfeito (faltam Requisitos do Projecto).

Se a Importância é 5 trata-se de uma situação grave. Se a Importância é 1 é necessário comparar com a concorrência

Coluna Vazia na Matriz de Relações

Sobre-dimensionamento. Pode existir uma satisfação exagerada da especificação mas que não é utilizada pelo utilizador.Pode ter sido esquecido um requisito do consumidor (por exemplo: segurança).

Pontos Críticos Abaixo da concorrência na Avaliação Competitiva de mercado e abaixo da concorrência na Avaliação Técnica eForte ou média relação

Se a Importância do requisito do utilizador for elevada (4 ou 5) é urgente melhorar.

Pontos de Conflito Abaixo da concorrência na Avaliação Competitiva e Acima da concorrência na Avaliação Técnica eForte ou média relação.

Pode existir uma satisfação exagerada da especificação mas que não é utilizada pelo utilizador.

Área de Oportunidade

Posição competitiva de mercado fraca quer para o produto em análise quer para o(s) produto(s) concorrentes

Se o requisito do utilizador tem uma importância 5 e o produto em análise é melhor, então essa característica deve ser utilizada como argumento de marketing.

Indispensável Melhorar

Posição competitiva de mercado do produto em análise fraca e do produto concorrente forte

Se o requisito do utilizador tem uma importância elevada (4 ou 5) trata-se de uma situação grave, que é urgente melhorar.

Esforço de Engenharia Inconsequente

Especificações onde o produto em análise estáabaixo do produto concorrente ea importância da especificação é elevada.

È necessário comparar a posição na Avaliação Técnica e de Mercado nos requisitos do utilizador relacionados com a especificação técnica.

Dificuldade de Alterar o Projecto

Dificuldade Técnica elevada (4 ou 5) Deve seguir-se caminhos alternativos através da Matriz de Correlações.


Passo 11 - Características a desdobrar (desenvolver)Como resultado da análise da Matriz de Planeamento deve definir-se o que seráalterado, quais os objectivos, quem o deve fazer e quando.

Deste modo, é planeado um conjunto consequente de acções que podem abranger diferentes funções da empresa e que conduzirão a um produto mais competitivo,

• quer porque está mais adequado às necessidades e expectativas do utilizador,

• quer porque a satisfação dessas necessidades é conseguida de forma mais fácil e robusta e, como tal, em princípio mais económica.

.


A AMFE é uma técnica analítica que assegura que cada falha potencial éantecipadamente considerada e estudada. É uma forma de estruturar os pensamentos e o raciocínio:

do projectista quando opta por soluções que conferem robustez, fiabilidade e segurança ao componente, produto ou sistema (AMFE do projecto);

do engenheiro do processo à medida que desenvolve os métodos e processos de fabrico (AMFE do processo) no sentido de evitar falhas, avarias e roturas e a manter o processo sob controlo;

do projectista ou do utilizador da máquina ou da ferramenta (meio de fabrico) à medida que desenvolve o fabrico ou prepara a utilização do modo de fabrico (AMFE de meios).

Análise Modal de Falha e seus Efeitos


Método de análise usado na identificação dos modos de falhas potenciais, suas causas e efeitos, tendo em atenção

a gravidade das mesmas, a probabilidade da sua ocorrência e a probabilidade da sua detecção,

na fase de concepção e desenvolvimento do produto.

A AMFE do projecto contribui para • Avaliar objectivamente os requisitos do projecto • Avaliar as alternativas do projecto, • Aumentar a probabilidade de serem identificados e estudados, numa fase de

concepção, os modos de falha potenciais e os seus efeitos• Proporciona informação para a preparação de programas de teste e ensaio. • Estabelece um sistema de prioridades para melhorias no projecto • Proporciona uma discussão aberta sobre as medidas de redução do risco. • Constitui uma referência futura para apoiar o desenvolvimento de novos produtos.

AMFE do projecto


Modo de falha potencialExiste uma falha quando um produto, módulo ou componente não satisfaz ou não cumpre a função de acordo com a especificação. A forma como se produz uma falha é chamado Modo de Falha.

“Como pode falhar o produto ou componente?”,“Que tipo de falhas podem ocorrer no cumprimento da função do produto ou componente?”

Modos de falha típicos:Desgaste (prematuro) Corrosão Fadiga Curto-circuitoQueimadura Instabilidade Fuga DescoloraçãoEmpeno Deformação Vibrações DesalinhamentoEntrada de água/sujidade Rotura Etc.

AMFE do projecto


Efeito potencial de falhaSupondo que ocorreu um modo de falha é necessário descrever os efeitos potenciais dessa falha. Os efeitos devem ser sempre referidos em relação ao rendimento do produto/módulo/componente.

Efeitos de falha típicosRuído excessivo Mau-aspecto InoperânciaFuncionamento irregular Cheiro Corrente de arEsforço excessivo Entrada de água/sujidade RoturaConsumo excessivo Etc.

AMFE do projecto

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Causa potencial de falhaTodas as causas potenciais de falha atribuídas a cada modo de falha devem ser identificadas, de uma forma concisa e tão completa quanto possível para que as acções correctivas possam ser orientadas para as causas pertinentes.

Causas potenciais de falha típicasFissuração Impurezas do materialTratamento térmico incorrecto Pintura de má qualidadeInterpretação incorrecta do desenho PorosidadesUso incorrecto do material Marcas de ferramentaMaterial incorrectamente especificado Erro de montagemSoldadura deficiente SobrecargaDemasiado quente / frio Corrosão antes da montagemLubrificação insuficiente

AMFE do projecto


Situação actual - Índice de OcorrênciaSão combinadas duas probabilidades:

•1. A probabilidade de se produzir a causa potencial de falha, considerando os meios de controlo na prevenção da causa da falha.•2. A probabilidade de que, ocorrida a causa da falha, esta resulte no modo de falha indicado. Supõe-se que a causa e o modo de falha não são detectados antes do produto chegar ao cliente.

O Índice de Ocorrência só se altera se

houver uma modificação do projecto que reduza a probabilidade da causa dar origem ao modo de falha,

ou se houver uma “melhoria” nos meios de controlo que impedem que a causa aconteça.

AMFE do projecto


AMFE do projecto

Critérios Classificação Índice de ocorrência

Muito escassa: Falha inexistente nos projectos antecedentes

1 0

Escassa: Muito poucas falhas nos projectos antecedentes

2 3

1 / 20 000 1 / 4 000

Moderada: Falha que apareceu ocasionalmente nos projectos antecedentes, mas em pequena quantidade

4 5

1 / 1 000 1 / 400

Frequente: Falha associada a uma concepção marginal ou a uma fraca exactidão no procedimento de controlo

6 7

1 / 80 1 / 40

Elevada: Falha que tenha causado com frequência problemas no passado. Falha devida a uma omissão numa etapa crítica de produção.

8 9

1 / 20 1 / 8

Muito elevada: Quase garantido que a falha ocorrerá em grandes proporções

10 1 / 2


Situação actual - Índice de GravidadeO Índice de Gravidade está baseado unicamente no efeito da falha e assim todas as causas potenciais de falha para o mesmo efeito da falha têm o mesmo Índice de Gravidade.

O índice de Gravidade sóse altera se houveruma alteração do projecto.

AMFE do projecto

Critérios Índice de gravidade

Efeito no cliente

Pouco significativo: A falha pode causar algum efeito notório no rendimento do produto

1 2

Efeito mínimo O cliente não será capaz de detectar a falha

Pouco importante: A falha causa somente ligeiro inconveniente ao cliente

3 4

Efeito menor O cliente não notará deterioração alguma no rendimento do produto

Moderado: A falha causa certo descontentamento no cliente

5 6

Efeito maior O cliente observa certa deterioração no rendimento do produto

Grave: A falha causa grande descontentamento no cliente

7 8

Efeito crítico Grande deterioração no rendimento do produto sem por em causa a segurança ou requisitos legais

Muito grave: A falha causa problemas de segurança.

9 10

Segurança O produto não cumpre os requisitos legais


Situação actual - Índice de DetecçãoEvidencia a probabilidade de detectar a causa de um modo de falha, antes de chegar ao cliente. Supõe-se que a falha ocorreu e avalia-se a capacidade de todos os meios de controlo actuais a detectarem.

O Índice de Detecção sóse altera se houver umamelhoria no controlo da qualidade, ou se existiremmudanças do projecto que incrementem a probabilidade de detecção.

AMFE do projecto

Critérios Índice de Detecção

Probabilidade remota do defeito chegar ao cliente

1 2

Probabilidade baixa do defeito chegar ao cliente

3 4

Probabilidade moderada do defeito chegar ao cliente

5 6

Probabilidade elevada Do defeito chegar ao cliente

7 8

Probabilidade muito elevada Do defeito chegar ao cliente

9

De certeza Que o defeito chega ao cliente

10


Situação actual - Número de Prioridade de Risco (NPR)

NPR = Índice de Ocorrência X Índice de Gravidade X Índice de Detecção.

Pretende-se com o NPR hierarquizar as causas potenciais de falha, através do seu grau de risco, para dirigir de forma mais eficaz possíveis acções correctivas.

AMFE do projecto

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Enquanto que a AMFE do projecto pode ter identificado uma deficiência do processo como a causa da falha para um modo de falha particular de um componente, esta deficiência do processo é registada na AMFE do processo como modo de falha, sendo analisada com mais pormenor.

“Porque é que o processo falhou?”.

É objectivo da AMFE do processo identificar os modos de falha potenciais do processo, identificar as causas potenciais das falhas e avaliar os efeitos potenciais da falha no cliente ou em etapas produtivas seguintes.

AMFE do processo


Modo de falha potencialUma falha é produzida (Modo de falha) quando um processo ou uma operação integrada num processo não cumpre a função de acordo com a sua especificação

“Como pode o processo deixar de cumprir as especificações?”“Como poderá falhar potencialmente o processo?”.

Modos de falha típicos:Rotura Com fugas Fora de tolerânciasDeformado Poroso BolhaDobrado Fora de dimensões DescoloridoCorroído Curto-circuito Falta furoQuebradiço Áspero Etc.

AMFE do processo


Efeito potencial da falhaOs efeitos devem ser referidos em relação ao rendimento do processo/operação, àinfluência nas operações seguintes e à influência sobre o produto.

Efeitos de falha típicosPerigo para o operador Fugas de ar/água/óleoRedução de rendimento Não se pode montarRuído Instabilidade Não encaixaCheiro desagradável Etc.

O efeito deve ser descrito em termos do que o cliente (interno ou externo) pode observar ou experimentar.

AMFE do processo


Causa potencial de falha“Que variáveis do processo podem dar origem ao modo de falha potencial?”.

Causas de falha típicasDesalinhamento da ferramenta Acabamento superficial incorrectoFora dos limites de tolerância Desgaste da ferramentaEmbalagem inadequada Deficiente calibraçãoLubrificação insuficiente Tratamento térmico incorrectoInterpretação incorrecta do desenho Ferramenta inadequadaVentilação inadequada SobrecargaErro de montagem Sistema de controlo inadequadoEtc.

AMFE do processo


Situação actual - Índice de Gravidade

Situação actual - Índice de OcorrênciaO Índice de Ocorrência baseia-se na frequência com que se prevê a ocorrência de um modo de falha como consequência de uma causa específica, considerando todos os controlos para prevenir a causa da falha.

É necessário ter em conta a probabilidade de que se produza a causa da falha ea probabilidade de que a causa dê origem ao modo de falha potencial indicado, considerando que a causa e o modo da falha não são detectados antes do produto chegar ao cliente (interno ou externo).

AMFE do processo


AMFE do processo

Critérios Classificação Probabilidade de ocorrência

Remota probabilidade de ocorrência: Processo sob controlo estatístico. A capacidade indica ± 5σ dentro das especificações. Cpk ≥ 1.67.

1 < 1 / 1 000 000

Muito baixa probabilidade de ocorrência: Processo sob controlo estatístico. A capacidade indica ± 4σ dentro das especificações. Cpk ≥ 1.33. Falhas isoladas

2 1 / 20 000

Baixa probabilidade de ocorrência: Processo sob controlo estatístico. A capacidade indica ± 3.5σ dentro das especificações. Cpk ≥ 1. Falhas isoladas

3 1 / 4 000

Moderada probabilidade de ocorrência: Processo sob controlo estatístico. A capacidade indica ± 3σ dentro das especificações. Cpk ≤ 1. Falhas ocasionais não em grandes proporções

4 5 6

1 / 1 000 1 / 400 1 / 80

Alta probabilidade de ocorrência: Processo fora de controlo estatístico. Falhas com frequência

7 8

1 / 40 1 / 20

Muito alta probabilidade de ocorrência: É quase seguro que se produzirá a falha

9 10

1 / 8 1 / 2

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Situação actual - Índice de DetecçãoProbabilidade de detectar a causa de um modo de falha, antes de chegar ao cliente (interno ou externo).

Supõe-se que a falha ocorreu, para avaliar a capacidade de todos os meios de controlo actuais a detectarem.

AMFE do processo

Critérios Classificação Muito alta O controlo detecta com toda a certeza o defeito. Probabilidade de detecção de pelo menos 99.99%

1 2

Alta O controlo tem uma boa probabilidade de detectar o defeito. Probabilidade de detecção de pelo menos 99.8%

3 4

Moderada O controlo pode detectar o defeito. Probabilidade de detecção de pelo menos 98%.

5 6

Baixa O controlo tem pouca probabilidade de detectar o defeito. Probabilidade de detecção de pelo menos 90%.

7 8

Muito baixa O controlo não detecta provavelmente o defeito. Probabilidade de detecção inferior a 90%.

9

Certeza absoluta de não detecção O controlo não detecta o defeito. Com certeza que o defeito chegará ao cliente

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