Aplicação dos princípios e práticas Lean Thinking e metodologia TRIZ no desenvolvimento de novos produtos
Abstract
Em um mundo globalizado que vivemos, entregar produtos com rapidez e qualidade é fundamental para a sobrevivência das empresas, dessa forma este trabalho tem o objetivo principal de analisar a aplicação dos princípios e práticas do Lean Thinking e da metodologia TRIZ no desenvolvimento de novos produtos em um Centro de pesquisa e desenvolvimento do Polo Industrial de Manaus. Neste contexto, os objetivos específicos procuraram analisar as práticas atuais do Instituto XPTO, verificar o alinhamento das práticas atuais com os princípios e práticas do Lean Thinking, identificar oportunidades de melhorias usando a metodologia Lean através do mapeamento do fluxo de valor, utilizar a metodologia TRIZ para a solução de problemas durante o desenvolvimento de produtos, medir o grau de satisfação entre os membros participantes do projeto, aplicar as melhorias identificadas e demonstrar os resultados alcançados. De modo a alcançar os objetivos definidos, foi aplicada a metodologia Action Research, que contempla cinco fases de desenvolvimento: diagnóstico, planeamento das ações, implementação de ação, avaliação e especificação de aprendizagem. A fase de diagnóstico consistiu na aplicação de questionário, mapa de fluxo de valor atual para que fosse possível determinar a situação atual do Instituto XPTO. Na fase de planeamento de ações, foram analisadas as respostas obtidas na aplicação do formulário, e com base nos três conceitos fundamentais do Pensamento Lean: valor, desperdício e princípios do Lean foram planeadas as ações necessárias para solução dos problemas identificados. Na fase de implementação de ações procurou-se aplicar as metodologias mais apropriadas para a resolução do problema em estudo. Terminado esse passo, na fase de avaliação foi efetuada uma análise às soluções formuladas. Medidas importantes destes resultados foram tanto quantitativa quanto qualitativas, como a redução do tempo de desenvolvimento do produto e a melhoria da integração dos diversos departamentos envolvidos no processo de desenvolvimento de produto.
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Universidade do Minho Escola de Engenharia Franciane Ferreira do Nascimento Aplicação dos princípios e práticas Lean Thinking e metodologia TRIZ no desenvolvimento de novos produtos março de 2022 Aplicação dos princípios e práticas Lean Thinking e metodologia TRIZ no desenvolvimento de novos produtos Franciane Ferreira do Nascimento UMinho | 2022
Universidade do Minho Escola de Engenharia Franciane Ferreira do Nascimento Aplicação dos princípios e práticas Lean Thinking e metodologia TRIZ no desenvolvimento de novos produtos Dissertação de Mestrado Mestrado em Engenharia Industrial Gestão Industrial Trabalho efetuado sob a orientação dos Professora Doutora Anabela Carvalho Alves Professor Doutor Manuel José Lopes Nunes março de 2022
iii DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicada. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositóriUM da Universidade do Minho. Licença concedida aos utilizadores deste trabalho Atribuição CC BY https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
iv AGRADECIMENTOS Em primeiro lugar, agradeço a Deus por ter me dado saúde, discernimento e perseverança nesta caminhada. Quero agradecer à minha família e amigos, agradeço por estarem sempre do meu lado, por acreditarem em mim e por tornarem tudo mais divertido. Ao meu pai e à minha mãe por serem o meu exemplo, por me transmitirem os valores certos, por me mostrarem que com muito trabalho conseguimos realizar os nossos objetivos. Obrigada por demonstrarem sempre o orgulho que têm em mim. Obrigada por tudo e por tanto. Também quero agradecer à Professora Doutora Anabela Carvalho Alves, por desde a primeira conversa ter aceitado juntar-se a mim neste desafio, e ainda por ter indicado o Professor Doutor Manuel José Lopes Nunes para nos acompanhar ao longo dessa jornada. Por todas as críticas de melhoria, considerações que me faziam refletir, por toda a disponibilidade, o meu mais sincero obrigada. Sem a vossa contribuição não teria conseguido terminar este trabalho. Guardo estima, admiração e gratidão por cada um. Agradeço também a todos os integrantes da empresa na qual o trabalho foi realizado que disponibilizaram parte do seu tempo para que este trabalho pudesse ser concluído. Aos meus colegas de curso, e a todos os excelentes professores que fizeram parte deste curso obrigada por todas as partilhas, trocas de experiências e companheirismo. Tornaram este processo de aprendizagem muito mais rico e prazeroso. Por fim, a todos aqueles que contribuíram direta ou indiretamente para a concretização deste trabalho, o meu muito obrigada por tudo.
v DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducente à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho.
vi Aplicação dos princípios e práticas Lean Thinking e metodologia TRIZ no desenvolvimento de novos produtos RESUMO Em um mundo globalizado que vivemos, entregar produtos com rapidez e qualidade é fundamental para a sobrevivência das empresas, dessa forma este trabalho tem o objetivo principal de analisar a aplicação dos princípios e práticas do Lean Thinking e da metodologia TRIZ no desenvolvimento de novos produtos em um Centro de pesquisa e desenvolvimento do Polo Industrial de Manaus. Neste contexto, os objetivos específicos procuraram analisar as práticas atuais do Instituto XPTO, verificar o alinhamento das práticas atuais com os princípios e práticas do Lean Thinking, identificar oportunidades de melhorias usando a metodologia Lean através do mapeamento do fluxo de valor, utilizar a metodologia TRIZ para a solução de problemas durante o desenvolvimento de produtos, medir o grau de satisfação entre os membros participantes do projeto, aplicar as melhorias identificadas e demonstrar os resultados alcançados. De modo a alcançar os objetivos definidos, foi aplicada a metodologia Action Research , que contempla cinco fases de desenvolvimento: diagnóstico, planeamento das ações, implementação de ação, avaliação e especificação de aprendizagem. A fase de diagnóstico consistiu na aplicação de questionário, mapa de fluxo de valor atual para que fosse possível determinar a situação atual do Instituto XPTO. Na fase de planeamento de ações, foram analisadas as respostas obtidas na aplicação do formulário, e com base nos três conceitos fundamentais do Pensamento Lean : valor, desperdício e princípios do Lean foram planeadas as ações necessárias para solução dos problemas identificados. Na fase de implementação de ações procurou-se aplicar as metodologias mais apropriadas para a resolução do problema em estudo. Terminado esse passo, na fase de avaliação foi efetuada uma análise às soluções formuladas. Medidas importantes destes resultados foram tanto quantitativa quanto qualitativas, como a redução do tempo de desenvolvimento do produto e a melhoria da integração dos diversos departamentos envolvidos no processo de desenvolvimento de produto. PALAVRAS-CHAVE Desenvolvimento de produtos, Lean, TRIZ.
vii Application of Lean Thinking Principles and Practices and TRIZ Methodology in the Development of New Products ABSTRACT In the globalized world we live in, delivering products quickly and with quality is essential for the survival of companies, so this work has the main objective of analyzing the application of the principles and practices of Lean Thinking and the TRIZ methodology in the development of new products in a research and development center at the Manaus Industrial Pole. In this context, the specific objectives sought to analyze the current practices of the XPTO Institute, verify the alignment of current practices with Lean Thinking principles and practices, identify opportunities for improvement using the Lean methodology through value stream mapping, use the TRIZ methodology for solving problems during product development, measuring the degree of satisfaction among the members participating in the project, applying the identified improvements and demonstrating the results achieved. In order to achieve the defined objectives, the Action Research methodology was applied, which includes five stages of development: diagnosis, action planning, action implementation, assessment, and learning specification. The diagnostic phase consisted of applying a questionnaire, a current value flow map so that it was possible to determine the current situation of the XPTO Institute. In the action planning phase, the answers obtained in the application of the form were analyzed and based on the three fundamental concepts of Lean Thinking: value, waste, and Lean principles, the necessary actions to solve the identified problems were planned. In the implementation of actions phase, we tried to apply the most appropriate methodologies to solve the problem under study. After this step was completed, an analysis of the formulated solutions was carried out in the evaluation phase. Important measures of these results were both quantitative and qualitative, such as reducing product development time and improving the integration of the various departments involved in the product development process. KEYWORDS Product Development, Lean, TRIZ.
viii ÍNDICE Agradecimentos .................................................................................................................................. iv Resumo.............................................................................................................................................. vi Abstract............................................................................................................................................. vii Índice ............................................................................................................................................... viii Índice de Figuras ................................................................................................................................ xi Índice de Tabelas ............................................................................................................................. xiii Lista de Abreviaturas, Siglas e Acrónimos ......................................................................................... xiv 1. Introdução .................................................................................................................................. 1 1.1 Enquadramento .................................................................................................................. 1 1.2 Objetivos ............................................................................................................................. 3 1.3 Metodologia de investigação ................................................................................................ 4 1.4 Organização da dissertação ................................................................................................. 6 2. Revisão bibliográfica ................................................................................................................... 7 2.1 Lean Production .................................................................................................................. 7 2.2 Desenvolvimento do produto ............................................................................................. 12 2.2.1. Fases do processo e atividades .................................................................................. 13 2.2.2. Lean Product Development ........................................................................................ 15 2.2.3. Design for Excellence ................................................................................................. 17 2.3 Metodologia TRIZ .............................................................................................................. 18 2.3.1. Conceito de idealidade ............................................................................................... 18 2.3.2. Matriz de contradições e Princípios inventivos ............................................................ 18 2.4 Sinergia Lean e TRIZ ......................................................................................................... 20 3. Apresentação do instituto .......................................................................................................... 22 3.1 Área de atuação ................................................................................................................ 22 3.2 Visão, missão e valores ..................................................................................................... 22 3.3 Tipos de produtos ............................................................................................................. 23 3.4 Estrutura organizacional .................................................................................................... 24 4. Descrição e análise crítica da situação atual .............................................................................. 25
1 1. INTRODUÇÃO Neste capítulo apresenta-se o enquadramento sobre o tema estudado na dissertação, assim como os objetivos, a metodologia e a organização da dissertação. 1.1 Enquadramento O Polo Industrial de Manaus (PIM) é um dos mais modernos centros industriais e tecnológicos em toda a América Latina, reunindo atualmente cerca de 600 indústrias de ponta nos segmentos Eletroeletrônico, Duas Rodas, Naval, Mecânico, Metalúrgico e Termoplástico, entre outros, que geram mais de meio milhão de empregos diretos e indiretos. A maioria das empresas do polo industrial de Manaus usam a transferência de tecnologia como um substituto da pesquisa e desenvolvimento interno de produtos, apenas adaptando tecnologias de processo de produção já desenvolvidas pelas empresas detentoras das tecnologias do produto, e/ou ainda desenvolvem produtos em suas matrizes no exterior (Suframa, 2017). Para a sobrevivência num contexto onde a competição é predominante, as empresas pretendem melhorar constantemente o seu desempenho operacional (Knol et al., 2018). A globalização e o avanço tecnológico vêm tornando mais desafiador o cenário atual de mercado em que as organizações estão inseridas. Em conjunto com esses fatores, tem-se também a elevação do nível de exigência dos clientes, proporcionado pela maior quantidade de informação disponibilizada, assim como um maior número de possibilidades de produtos oferecidos. Essas tendências têm obrigado as organizações a desenvolver produtos diferenciados e introduzi-los no mercado da forma mais rápida possível (Wang, 2010). Portanto, o processo de desenvolvimento de um produto implica a utilização de uma abordagem que mantenha ou aumente o seu desempenho e, ao mesmo tempo, crie valor de forma consistente para todos os envolvidos. Dessa forma dois conceitos são explorados que estão relacionados ao desenvolvimento de produtos que são o Lean Thinking (Womack and Jones, 1996) e a metodologia TRIZ (Altshuller, 1961). Muitos estudos têm sido realizados de forma a expandir a aplicação dos princípios do Lean Thinking para o desenvolvimento de produtos. De acordo com Mascitelli (2004), Lean tem uma conotação muito específica e positiva: o ato de eliminar o desperdício sem valor agregado em toda a organização para permitir uma elevada produtividade, aumentar os lucros e melhorar a competitividade geral.
2 Mascitelli (2004) define valor como sendo o que os clientes pagam de bom grado. Como todo o objetivo do design de um novo produto é obter rentabilidade, o facto de os clientes pagarem pelo valor deve incentivar as organizações em criá-lo. O primeiro passo para definir o valor de um produto é identificar a solução. Cada produto é a solução para um problema. Quanto mais importante o problema, percebido pelos clientes, mais eles estão dispostos a pagar. Da mesma forma, quanto mais o Lean for destinado a efetivar a solução do produto, conforme percebida pelos clientes, mais estes estarão dispostos a pagar. Com o intuito de promover a inovação sistemática e a procura de novas soluções envolvendo produtos mais eficientes e uma produção limpa tem sido utilizada a metodologia TRIZ (Alves, Sousa e Navas, 2020). TRIZ é uma técnica de inovação que os profissionais aplicam sistematicamente de acordo com um conjunto definido de princípios (Goldense, 2016). TRIZ é uma sigla em língua russa: Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch, que significa, literalmente, “Teoria da Resolução Inventiva de Problemas”. Esta metodologia nasceu nos anos quarenta e foi criada por Genrich Altshuller, na Rússia, sendo direcionada para a busca de ideias, através de uma abordagem sistemática da criatividade, para a solução de problemas inventivos (Altshuller, 1961). Ao longo das últimas décadas, a TRIZ desenvolveu uma série de ferramentas que permitem criar/inventar e resolver problemas técnicos com diferentes níveis de complexidade. Atualmente é possível identificar várias ferramentas básicas da TRIZ, bem como outros métodos ou técnicas que se conjugam entre si para criar a inovação sistemática, como é o caso do Lean em simultâneo com a TRIZ (Krasnoslobodtsev, 2012). Portanto, pode referir-se que a metodologia TRIZ faculta ferramentas específicas, e que a auxiliam na análise dos conflitos verificados no desenvolvimento do produto (Almeida, 2008). Para acelerar essa disseminação, foram feitas muitas tentativas para simplificar o método, algumas vezes integrando-o com outros métodos (como FMEA, QFD, Lean ) que já estavam presentes nos organizações e aumentando a notoriedade do TRIZ, publicando estudos de caso bem-sucedidos (Spreafico e Russo, 2016). De acordo com Spreafico e Russo (2016), o TRIZ continua sendo um método universal usado para muitas aplicações diferentes. É frequentemente usado para fortalecer outros métodos, não apenas nas fases iniciais do projeto, mas também nas fases de realização e para concretizar soluções finais (por exemplo, para colocar um produto no mercado). O Instituto objeto de estudo nesta dissertação, designado de Instituto XPTO por questões de confidencialidade, tem como atividade principal a pesquisa e desenvolvimento de processos e produtos
3 na área de Biotecnologia e Tecnologia, e está presente no Polo Industrial de Manaus, no Estado do Amazonas. Fundado em 01 de dezembro de 2017, o instituto XPTO realiza a concepção e desenvolvimento de novos produtos no segmento de soluções tecnológicas tais como: IoT, Digital Consumers , Telecomunicações, entre outros. O Instituto XPTO apresenta como um dos objetivos para os anos vindouros o desenvolvimento de novos produtos orientados para o mercado, de elevada qualidade e custo inferior, contribuindo para a inovação e evolução na cadeia de valor e desenvolvimento de relações de parceria com os clientes. Para tanto precisa ter metodologias de projeto que facilitem o desenvolvimento de um produto com eficiência e eficácia. Esta foi a principal razão para a investigação realizada nesta dissertação. 1.2 Objetivos O objetivo principal desta dissertação foi propor melhorias no processo de desenvolvimento de produto com aplicação de práticas de Lean Thinking e da metodologia TRIZ num centro de Pesquisa e Desenvolvimento, denominado de Instituto XPTO. Para concretizar este objetivo principal foi necessário: • Analisar as práticas atuais do Instituto XPTO; • Verificar o alinhamento das práticas atuais do instituto XPTO com os princípios e práticas do Lean Thinking; • Identificar oportunidades de melhorias usando a metodologia Lean através do mapeamento do fluxo de valor; • Utilizar a metodologia TRIZ para a solução de problemas durante o desenvolvimento de produtos; • Medir o grau de satisfação entre os membros participantes do projeto; • Aplicar as melhorias identificadas e demonstrar os resultados alcançados. Concretizadas estas etapas, espera-se melhorar as seguintes medidas de desempenho: • Reduzir o tempo de desenvolvimento dos produtos; • Melhorar a integração dos diversos departamentos envolvidos no processo de desenvolvimento de produto; • Aumentar a produtividade da equipa; • Reduzir os custos de desenvolvimento. Com o objetivo principal, pretendeu-se também propor uma metodologia, que poderia ser utilizada não só pelo instituto em estudo, mas também por outros institutos que queiram desenvolver produtos de
4 forma rápida, economicamente viáveis e inovadores, acelerando seus processos de desenvolvimento e lhe dando ferramentas necessárias para se tornarem cada vez mais competitivos. 1.3 Metodologia de investigação A metodologia de investigação usada nesta dissertação foi a Action Research . A autora desta dissertação trabalha atualmente no instituto estudado, o que facilitou o estudo do problema e o atingir o objetivo desta dissertação, uma vez que esta metodologia de investigação é caraterizada pela intervenção do investigador na ação do local de investigação. Cohen, Manion e Morrison (2011) citam que o escopo da Action Research como método é admirável, pois este pode ser usado em praticamente qualquer ambiente em que um problema envolva pessoas, tarefas e procedimentos que precisam de uma solução, ou quando alguma mudança de recurso resulta em um resultado mais desejável. Kemmis and McTaggart (1992) sugerem que a Action Research tem vários princípios chaves, dentre os quais podem citar-se os mais utilizados no presente trabalho: • A Action Research estabelece comunidades autocríticas de pessoas que participam e colaboram em todas as fases do processo de pesquisa: o planeamento, a ação, a observação e a reflexão; visa construir comunidades de pessoas comprometidas em se esclarecer sobre a relação entre circunstância, ação e consequência em sua própria situação, e emancipar-se das restrições institucionais e pessoais que limitam seu poder de viver seus próprios valores educacionais e sociais legítimos; • A Action Research envolve pessoas que teorizam sobre suas práticas - sendo curiosas sobre circunstâncias, ações e consequências e chegando a entender as relações entre circunstâncias, ações e consequências em suas próprias vidas; • A Action Research requer que as pessoas testem suas práticas, ideias e suposições sobre instituições, reunindo evidências que poderia convencê-los de que suas práticas, ideias e suposições anteriores estavam erradas; • A Action Research tem a mente aberta sobre o que conta como evidência (ou dados) - envolve não apenas manter registos que descrevam o que está acontecendo com a maior precisão possível, mas também coletar e analisar os próprios julgamentos, reações e impressões sobre o que está acontecendo;
5 • A Action Research permite construir registos de melhorias: registos de atividades e práticas em mudança, registos das mudanças na linguagem e no discurso em que se descrevem, explicam-se e justifica-se as práticas, registros das mudanças nas relações sociais e formas de organização que caracterizam e restringem as práticas, e registros do desenvolvimento no domínio da pesquisaação. • A Action Research permite dar uma justificativa fundamentada do trabalho educacional aos outros porque podem mostrar como as evidências que foram coletadas e a reflexão crítica que foi realizada ajudaram a criar uma lógica desenvolvida, testada e criticamente examinada para o que estão fazendo. Além dos princípios chave da Action Research , também é totalmente relevante citar que de acordo com Susman and Evered (1978), a Action Research pode ser vista como um processo cíclico com cinco fases: diagnóstico, planejamento de ações, implementação de ações, avaliação e especificação de aprendizado (Figura 1 ). Essas fases são seguidas no presente trabalho. Figura 1 - Fases do Action Research Assim, as fases são: 1. Diagnóstico: Foi investigado e estabelecido o problema que causava o desejo de mudança. A investigação se deu através de aplicação de questionário com os principais gestores envolvidos no desenvolvimento de novos produtos do Instituto XPTO. Esse questionário visou investigar qual o alinhamento do instituto com os princípios Lean, e para tanto foi utilizado um formulário adaptado do Diagnóstico Planeamento de Ações Implementação de Ações Avaliação de Resultados Especificação de Aprendizagem
6 Lean Self Assessment (LESAT) proposto pelo MIT em 2001 (Apêndice I), também na fase de diagnóstico foi usado a ferramenta de mapeamento de fluxo de valor com o intuito de determinar a situação atual da etapa de projeto conceitual e criar um novo valor eliminando os desperdícios encontrados; 2. Planeamento de Ações: nesta fase foram investigadas e planeadas as ações para resolver os problemas identificados, os quais estão listados no capitulo 4, a partir das respostas obtidas na aplicação do formulário, e baseando-se nos três conceitos fundamentais do Pensamento Lean : valor, desperdício e princípios do Lean ; 3. Implementação de ações: aplicação de ferramenta de VSM do estado futuro com as propostas de melhorias nele incluídas e formuladas soluções para o problema em estudo; 4. Avaliação de Resultados: nesta fase foram analisadas e testadas as soluções formuladas e comparados os resultados obtidos; 5. Especificação de Aprendizagem: esta fase serviu para especificar o conhecimento resultante de cada fase, que se refletiu na escrita da dissertação, assim como o debate entre “resultados atingidos vs. resultados esperados” com referência às propostas de melhoria para trabalho futuro. Importa realçar que durante a primeira fase do diagnóstico foi realizada em simultâneo uma revisão bibliográfica de algumas teorias e conceitos que suportaram a investigação realizada ao longo da dissertação. 1.4 Organização da dissertação Além da introdução, a dissertação tem seis capítulos. O capítulo 2 apresenta uma revisão bibliográfica abordando os conceitos existentes na literatura acerca de Lean Production , Desenvolvimento de Produto, Lean Product Development e Metodologia TRIZ. O capítulo 3 apresenta o Instituto XPTO, destacando a área de atuação, a visão, missão e valores, os tipos de produtos e a estrutura organizacional. No capítulo 4 são apresentadas a descrição e a análise crítica da situação atual, com ênfase no funcionamento do departamento de pesquisa e desenvolvimento e na análise crítica e identificação de problemas. O capítulo 5 traz a apresentação de propostas. No capítulo 6 são discutidos e analisados os resultados e o capítulo 7 traz as conclusões e o trabalho futuro.
7 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Neste capítulo apresenta-se a história do Lean Production , Desenvolvimento de Produto, Lean Product Development , contemplando uma revisão da literatura centrada nas origens de seus princípios, mostrando a descrição do que é valor, fluxo de valor, fluxo, sistema pull , perfeição da busca. É dada também uma ênfase especial à metodologia TRIZ com intuito de promover a inovação sistemática e a procura de novas soluções para o desenvolvimento de novos produtos. 2.1 Lean Production Esta secção apresenta de forma sucinta as origens do Lean , que surgiu na empresa Toyota, dentro do Toyota Production System , abordando algumas definições de Lean Production , os conceitos de desperdício e valor e os princípios da Lean Thinking . 2.1.1 Origem de Lean Production Os princípios básicos e intrínsecos do TPS são representados por uma casa, denominada casa TPS, onde os pilares dessa casa são os conceitos de Just in Time , Pull system e Jidoka . Para além dos seus pilares, a casa TPS engloba outros conceitos que funcionam como a base da casa, tais como: Heijunka (japonês para produção nivelada), os processos estáveis estandardizados, e no centro desta, para garantir estabilidade o Kaizen ( Kai que significa melhoria e Zen contínua), os ciclos PDCA ( Plan , Do , Check , Act ), a gestão visual, entre outros (Liker & Morgan, 2006). Após a Segunda Guerra Mundial devido a diminuição de material e a elevada competitividade com a Ford, o Japão precisava se reinventar. A indústria japonesa neste contexto sofria com uma produtividade reduzida na sua linha de fábrica e o ponto de partida para a melhoria era maximizar a eficiência na produção e diminuir o índice de desperdício (Arai, 1984). Foi nesse cenário que surgiu Lean Production , ligada ao sistema de produção da empresa Toyota e tendo como base para a fundamentação conceitual. Sakichi Toyoda foi um inventor e empresário japonês que viveu entre 1867 e 1930, chamado de rei dos inventores japoneses e pai da revolução industrial japonesa. Sakichi morava em um povoado de camponeses no qual as mulheres trabalhavam em teares. Em 1896, ele desenvolveu a invenção que ficou mais famosa que é o tear mecânico automático, invenção na qual foi aplicado o princípio de Jidoka (autonomação), que significa que a máquina para automaticamente, toda vez que ocorre um problema. Esse princípio, mais tarde, se tornou uma das ferramentas chave do Sistema de Produção da Toyota
8 Industries Co., Ltd.O sucesso dessa invenção, juntamente com o reduzido custo foi logo reconhecido pela companhia exportadora Mitsui, que assinou um contrato para comercializar os teares de Toyoda. Sakichi Toyoda também é o fundador da Toyota Industries Co., Ltd. e o desenvolvedor do conceito de 5 Porquês que determina que, diante da ocorrência de um problema, deve-se perguntar "porquê" cinco vezes com o objetivo de tentar encontrar a fonte do problema e, em seguida, atuar na fonte do problema a fim de eliminar definitivamente evitando nova ocorrência. No ano de 1907, Sakichi fundou a empresa Toyoda Loom Works com um capital de 1 milhão de ienes. Três anos mais tarde, Sakichi viajou aos Estados Unidos e se interessou pela complexidade de um novo produto, o automóvel (Reishauer, 1977). Quando voltou ao Japão, Sakichi fundou a Toyoda Spinning and Weaving Co. Ltd. Em 1929, Toyoda vendeu os direitos de suas patentes (de teares) para a empresa britânica Platt Brothers e encarregou seu filho Kiichiro dos investimentos na indústria de automóveis. Após um ano, Sakichi faleceu e Kiichiro começou a trabalhar no desenvolvimento de motores de combustão à gasolina. No ano de 1932 Kichiro fundou a Divisão Automobilística da Toyota Automatic Loom Works e, no ano de 1937, Kiichiro produziu o primeiro protótipo de automóvel e estabeleceu os pilares para a fundação da Toyota Motor Company Ltd. (Reishauer, 1977). Taiichi Ohno foi um engenheiro mecânico (nascido na China, mas de pais japoneses) que viveu entre 1912 e 1990 e é reconhecido como o maior responsável pela criação do Sistema Toyota de Produção (Ohno, 1997). Também foi o desenvolvedor do sistema Just in Time (JIT) nas décadas de 1950 e 1960. Just in time refere-se a um sistema de administração da produção que determina que nada deve ser produzido, transportado ou comprado antes da hora certa. Just in time é um termo inglês, que significa literalmente “na hora certa” ou "momento certo”. Nessa época a Toyota buscava um sistema que proporcionasse a produção de maiores variedades de automóveis sem aumento de custos. O elevado grau de eficiência vem do sistema criado em 1938 por Toyoda que ficou conhecido como Just in Time , uma ideia inovadora, na qual as peças chegavam à linha de produção na hora da montagem e na quantidade exata. O raciocínio do senhor Ohno foi que se o tempo necessário para a mudança de uma peça para outra fosse bastante reduzido, as mudanças na linha de produção poderiam ser feitas com maior frequência. Dessa forma, era possível fabricar mais modelos, podendo-se encurtar as longitudes de séries e minimizar estoques e inatividade dos trabalhadores.
9 2.1.2 Definições de Lean Production Desde o surgimento do conceito até à atualidade, a popularidade do Lean Production tem aumentado de forma espantosa. Se inicialmente era apenas aplicado às empresas industriais (tendo daí resultado designações como Lean Manufacturing ), já se tornou um modelo organizacional comprovado, implementado em diferentes setores e serviços (Alves et al., 2012). O Lean Production pode ser definido como uma estratégia produtiva que tem como principal fundamento a eliminação ou minimização de atividades que não agregam valor ao produto final. Outros termos utilizados para nomear o Lean Production são: TPS, Lean Manufacturing , Produção Lean ou ainda Lean Thinking (Rooney e Rooney, 2005). Algumas definições de Lean Production encontram-se na Tabela 1 . Tabela 1 - Definições de Lean Production Referencia Definição Lean Enterprise Institute, 2007, p.20 Um conjunto de princípios, práticas e ferramentas usadas para criar um valor preciso ao consumidor – sendo estes um produto ou serviço com melhor qualidade e poucos defeitos – com menos esforços humanos, menos espaço, menos capital e menos tempo do que os sistemas tradicionais de produção em massa National Institute of Standards and Technology – NIST, 2000 Uma abordagem sistemática para identificar e eliminar os desperdícios por meio de um processo de melhoria contínua em busca da perfeição a partir das necessidades dos clientes Rodrigues, 2004, p.19 Um sistema de medidas e métodos que trazem benefícios na instituto como um todo e proporcionam um sistema produtivo competitivo, atacando principalmente o desenvolvimento de produtos, a cadeia de suprimentos, o gerenciamento de chão de fábrica e os serviços pósvenda Costa et.al , 2018 Produção Lean é um termo usado para definir um sistema de produção mais eficiente, flexível, ágil e inovador do que a produção em massa e habilitado a enfrentar um mercado em constante mudança Alves et al. 2012 Modelo em que as pessoas assumem o papel de pensadores e a partir desse envolvimento promovem a melhoria contínua, garantindo uma maior agilidade para enfrentar as demandas de mercado e um ambiente de mudanças Marodin et al., 2018 Sistema gerencial formado por dois níveis de abstração: princípios e práticas A base fundamental do Lean Production é a busca contínua da eliminação de todas as perdas que existem no processo de produção que são totalmente desnecessárias e geradoras de custo, dando maior foco nas atividades que agregam valor para o cliente. Os dois princípios básicos do Lean Production são o princípio do não-custo e a lógica das perdas (Ohno, 1997). Este conceito é usado até hoje como parte da aplicação de metodologias Lean para resolver problemas, melhorar a qualidade e reduzir desperdícios (Reishauer, 1977).
10 Esse princípio surgiu logo depois da primeira crise do petróleo que ocorreu em 1973, momento no qual a demanda tornou-se determinada pela exigência de produtos cada vez mais diferenciados, que apresentassem um nível superior de qualidade, pelos prazos de entrega cada vez menores e pelos preços compatíveis. Os fabricantes de bens de consumo não poderiam mais sustentar o “princípio de custo” que era o vigente antes da crise (Ghinato, 1996). O princípio de custo, expresso pela fórmula: PREÇO = CUSTO + LUCRO, definia que o preço imposto no mercado era o resultado de um custo somado a uma margem de lucro pretendida. Porém, com o aumento das dificuldades das condições de mercado, os consumidores começaram a ter maior poder de escolha, tendo como consequência o poder de determinar o preço de venda (Ohno, 1988). Dessa forma a lucratividade passou a ser definida como a diferença entre o preço de venda e o custo de fabricação (Ghinato, 1996). A nova lógica passou a ser representada pela fórmula PREÇO – CUSTO = LUCRO, demonstrando que a única forma de aumentar o lucro é através da redução dos custos. 2.1.3 Conceito de desperdício e valor O desperdício pode ser definido como qualquer atividade que não contribui para as operações como, por exemplo, espera, acumulação de peças semiprocessadas, recarregamentos, passagem de materiais de mão em mão, etc. (Shingo, 1996). A fim de identificar e reduzir as perdas, Ohno (1997) e Shingo (1996) estabelecem sete tipos de deperdicios (Tabela 2 ). Tabela 2 - Sete Desperdicios Desperdicio Definição Superprodução produzir excessivamente ou cedo demais, o que resulta em um fluxo reduzido de peças e informações ou excesso de inventário Espera longos períodos de ociosidade de pessoas, peças e informação, resultando em um fluxo reduzido, bem como em lead times longos; Transporte movimento excessivo de pessoas, informação ou peças, o que resulta em dispêndio desnecessário de capital, tempo e energia Processamento utilização do jogo errado de ferramentas, sistemas ou procedimentos geralmente quando uma aproximação mais simples pode ser mais efetiva Movimentação desnecessária desorganização do ambiente de trabalho o que resulta em baixo desempenho dos aspectos ergonômico e perda de itens Defeitos problemas frequentes nas cartas de processo, problemas de qualidade do produto ou reduzido desempenho na entrega Inventário Desnecesário armazenamento excessivo e falta de informação ou produtos, resultando em custos excessivos e reduzido desempenho do serviço prestado ao cliente Dessa forma, a eliminação dos desperdícios é tido como a base para o processo de Lean Thinking dentro das empresas, logo deve-se procurar elimina-las uma vez que só aumentam os custos sem agregar valor, ou seja, são as atividades que não agregam valor ao produto.
17 Principais SubSistemas Principio Descrição Pessoas 9. Incremente o aprendizado e a melhoria contínua. O aprendizado organizacional é uma condição necessária para a melhoria contínua e se baseia em todos os outros princípios. 10. Construa uma cultura para apoiar a excelência e a melhoria implacável. Excelência e kaizen na análise final refletem a cultura organizacional. Ferramentas 11. Adapte a tecnologia para se adequar ao seu pessoal e processo. A tecnologia deve ser customizada e sempre subordinada às pessoas e aos processos. 12. Alinhe sua organização por meio de uma comunicação visual simples. Metas alinhadas devem ser colocadas em cascata e a solução conjunta de problemas é possibilitada por uma comunicação visual simples. Ferramentas 13. Use ferramentas poderosas para padronização e organização Aprendendo. Ferramentas poderosas podem ser simples. Seu poder vem de permitir a padronização, que é necessária para o aprendizado organizacional. Com esses subsistemas e princípios, Morgan e Liker (2006) demonstram uma descrição precisa do sistema de desenvolvimento Toyota que possa servir como referência para a criação de sistemas de desenvolvimento de produtos que ofereçam alto desempenho em outras empresas e outros setores, porém cada setor e cada empresa terão que desenvolver uma interpretação do sistema de desenvolvimento Toyota que funcione em seu próprio ambiente. 2.2.3. Design for Excellence Vários autores, entre eles Oppenhein et al., (2011), Khan et al., (2011) e Wang et al. (2012) designam o Design for Excellence como uma das práticas do Lean Development Product . Wang et al (2012) explicam que Design for Excellence , também conhecido pela sigla DFX ou Design for X , significa projetar produtos que são mais fáceis de fabricar, montar, manter, desmontar, reparar, reutilizar, reformar e reciclar enquanto atendem, entre outras coisas, às dimensões, ao custo e ao valor desejados. Em suma, é uma metodologia que traz regras, procedimentos e métodos para guiar os projetistas a fim de que eles atendam todos os requisitos do mercado e consumidor final. Na siga DFX , o X é o atributo principal para o qual o projeto estará focado durante o desenvolvimento, com o principal objetivo de buscar a excelência, nestes podem incluir: Design for Supply Chain (DFSC), Design for Reliability (DFR),
18 Design for Fabrication (DFF), Design for Assembly (DFA), Design for Manufacturability (DFM), Design for Test (Bralla, 1996). 2.3 Metodologia TRIZ A metodologia TRIZ foi desenvolvida por G.S. Altshuller, durante os anos 40-70. Este, e seus colaboradores, procuraram definir quais os processos envolvidos na obtenção das soluções criativas contidas nas patentes, estudando problemas que haviam sido resolvidos de forma criativa, e procurando retirar deles informações que pudessem ser utilizadas para a solução de outros problemas (López et al., 2005). De acordo com Savransky (2000): “TRIZ é uma metodologia sistemática, orientada ao ser humano, baseada em conhecimento, para a solução inventiva de problemas.” Fundamentalmente a metodologia se baseia no conceito de idealidade, contradição e recursos, descritos nas secções seguintes. 2.3.1. Conceito de idealidade Altshuller (1979) afirma que os sistemas em geral tendem a evoluir buscando aumentar a idealidade, sendo esta a razão entre a soma de todas as funções desejadas, pela soma de todas as funções indesejadas. Desta maneira os sistemas tendem a se tornar mais eficientes, económicos, de menor dimensão, menos poluentes, etc. A fórmula de idealidade está dada pela Figura 3 . Figura 3 - Fórmula da idealidade criada por Altshuller Segundo Malkin e Malkin (2003), esta busca pela idealidade, leva ao grau mais próximo da perfeição, o que significa que só existe um estado ideal. Porém classificá-lo pode ser um problema, uma vez que, depende do ponto de vista, ou das condições do problema analisado. Nota-se em todos os casos que não existe a necessidade do sistema, mas sim da função que ele realiza. 2.3.2. Matriz de contradições e Princípios inventivos O conceito de contradição é uma consequência da primeira lei da dialética, a lei da unidade dos opostos (Altshuller, 1979). Este autor demonstrou que as partes dos sistemas técnicos se desenvolvem de forma
19 não uniforme, o que provoca o surgimento de contradições. A evolução de tais sistemas envolve a resolução de contradições. Assim sendo um problema técnico inventivo é definido por contradições. Desta maneira se não há contradições, não há problema técnico inventivo. As contradições técnicas são aquelas em que quando alguma coisa melhora, outra fica pior. Na Error! Reference source not found. estão os parâmetros de engenharia. Tabela 5Parâmetros de engenharia 1 Peso do objeto em movimento 2 Peso do objeto parado 3 Comprimento do objeto em movimento 4 Comprimento do objeto parado 5 Área do objeto em movimento 6 Área do objeto parado 7 Volume do objeto em movimento 8 Volume do objeto parado 9 Velocidade 10 Força 11 Tensão ou pressão 12 Forma 13 Estabilidade da composição 14 Resistência 15 Duração da ácão do objeto em movimento 16 Duração da ação do objeto parado 17 Temperatura 18 Brilho 19 Energia gasta pelo objeto em movimento 20 Energia gasta pelo objeto parado 21 Potência 22 Perda de energia 23 Perda de substância 24 Perda de informação 25 Perda de tempo 26 Quantidade de substância 27 Confiabilidade 28 Precisão de medição 29 Precisão de fabricação 30 Fatores externos indesejados 31 Fatores indesejados causados pelo objeto 32 Manufaturabilidade 33 Conveniência de uso 34 Mantenabilidade 35 Adaptabilidade 36 Complexidade do objeto 37 Complexidade de controle 38 Nível de automação 39 Capacidade ou produtividade Demarque (2005) cita exemplos de contradições técnicas na indústria automobilística: • O veículo deve ter motor potente e consumir pouco combustível; • O veículo deve ter grande aceleração e consumir pouco combustível; • O veículo elétrico para rodar grandes distâncias necessita de baterias maiores e mais pesadas que comprometem a sua autonomia. O método dos princípios inventivos idealizado por Altshuller (1969) é o mais difundido dos métodos da TRIZ. Os princípios inventivos (PI) são sugestões de possíveis soluções para um determinado problema. Tais princípios foram obtidos a partir da generalização e agrupamento de soluções repetidamente
20 utilizadas na criação, desenvolvimento e melhoria de sistemas técnicos de diferentes áreas. Esse trabalho foi feito a partir da análise de uma grande quantidade de patentes. Altshuller partiu da pesquisa de duzentas mil patentes, das quais classificou quarenta mil como inventivas. Da análise destas quarenta mil patentes derivaram os conceitos que dão sustentação para a TRIZ (Kowallic, 1997). De acordo com Carvalho e Black (2001), os princípios inventivos são investigativos, ou proposta, de possíveis soluções para um determinado problema. Nesse sentido, os princípios inventivos são apresentados na Tabela 6 . Tabela 6 - Princípios Inventivos 1 Segmentação ou fragmentação 11 Amortecimento prévio 2 Extração 12 Equipotencialidade 3 Qualidade Local 13 Inversão 4 Assimetria 14 Esferoidicidade 5 Consolidação 15 Dinamização propriedades 6 Universalidade 16 Ação parcial ou excessiva 7 Aninhamento 17 Mudança para uma nova dimensão 8 Contra-peso 18 Vibração mecânica 9 Compensação prévia 19 Ação periódica 10 Ação prévia 20 Continuidade da ação útil 21 Aceleração 31 Uso de materiais porosos 22 Transformação de prejuízo em lucro 32 Mudança de cor 23 Retroalimentação 33 Homogeneização 24 Mediação 34 Descarte e regeneração 25 Auto-serviço 35 Mudança de parâmetros e propriedades 26 Cópia 36 Mudança de fase 27 Uso e descarte 37 Expansão térmica 28 Substituição de meios mecânicos 38 Uso de oxidantes fortes 29 Construção pneumática ou hidráulica 39 Uso de atmosferas inertes 30 Uso de filmes finos e membranas flexíveis 40 Uso de materiais compostos 2.4 Sinergia Lean e TRIZ Segundo Bligh (2006), TRIZ e Lean Thinking têm em comum a melhoria das operações de um sistema. Para essa melhoria é necessário tempo para definir o problema, analisar o estado atual da empresa para prever o estado futuro e melhorar o uso dos recursos disponíveis. Essa sinergia entre o Lean e o TRIZ está descrita de forma resumida na Tabela 7 .
21 Tabela 7 - Sinergia entre o Lean e TRIZ Lean TRIZ O Lean Six-Sigma também é combinado com a metodologia TRIZ para melhorar a qualidade e o desempenho do processo de serviço, mesmo no setor de serviços, como descrito em Wang e Chen (2010). Maia et al. (2015) explica que no princípio 23, Retroalimentação, que está relacionado com modificar um processo, tem-se que conhecer o processo e como ele funciona, o que implica obter feedback sobre esse comportamento. Reconfiguração da produção do sistema em células de produção ou linhas de fluxo contínuo. Relacionado à melhoria do sistema e minimiza as atividades desperdiçadas é o princípio 5, Consolidação, tornar objetos ou operações contíguas ou paralelas. Transporte desnecessário O princípio 10, Ação prévia, pré-organiza os objetos, a fim de obter fluidez e local adequado, sem perder tempo em transporte desnecessário ou procurando ferramentas ou materiais, apesar de colocar a máquina em funcionamento. Ferramentas 5S Lean que resulta em menos tempo de inatividade das máquinas (Maia et al., 2010). O princípio 20, Continuidade da ação útil, tem outro aspeto relacionado à eliminação de todas as ações ou trabalhos inativos ou improdutivos.
22 3. APRESENTAÇÃO DO INSTITUTO Neste capítulo apresenta-se de forma breve o Instituto, organização onde foi realizado este projeto. Para manter a confidencialidade do instituto este é designado de Instituto XPTO. Assim, apresenta-se sua área de atuação, visão, missão e valores, tipos de produtos e estrutura organizacional. 3.1 Área de atuação O Instituto XPTO é um centro de pesquisa e desenvolvimento que foi criado em 2017, em Manaus, capital do estado do Amazonas. Foi criado com o intuito de oferecer produtos e processos digitais e tecnológicos às fabricas do Polo Industrial de Manaus, as quais recebem incentivo fiscal do governo para investir 5% das suas receitas em Pesquisa e Desenvolvimento. Os seus membros possuem mais de 10 anos na área de desenvolvimento de produtos e de tecnologias inovadoras, e se constituem de técnicos, engenheiros, mestres e doutores. O Instituto XPTO veio agregar um salto mais arrojado para o desenvolvimento na área de pesquisa básica e pesquisa aplicada, bem como capacitação e transferência de tecnologia na área de eletrónicos, tecnologia da informação e biotecnologia. O Instituto XPTO atua na Investigação e Desenvolvimento de tecnologias voltadas a informação, soluções para software & hardware e biotecnologia, e em estudos e análises sensoriais e experimentais no ramo de alimentos. Tem como principal compromisso a inovação com elevada qualidade e segurança nos mais variados projetos, atendendo os requisitos normativos exigidos e a melhoria contínua do Sistema de Gestão da Qualidade e Satisfação de seus Clientes. 3.2 Visão, missão e valores Desde sua criação em 2017, tem a visão de ser um Instituto mundialmente reconhecido por promover uma grande diversidade de produtos e serviços tecnológicos, visando a satisfação dos seus clientes e parceiros. Tem a missão de promover projetos com foco em Investigação e Desenvolvimento de tecnologias, produtos e serviços inovadores que contribuam para o crescimento e força, tanto em âmbito regional quanto nacional. Com isso, motiva seus colaboradores a ampliar horizontes e experimentar ideias, aplicando e transferindo conhecimentos tecnológicos a todos ao seu redor. Acredita firmemente que seu comprometimento com
23 o desenvolvimento, implementação e melhoria contínua não é possível sem o comprometimento do capital humano. O capital humano, regido pelos valores adequados, não possui limites, utilizando os seguintes valores que garantem o sucesso de sua operação: respeito a diversidade, “nossa força vem da nossa gente”, compromisso com a excelência, busca continua com a satisfação de seus clientes, criar e inovar sempre, compromisso com os resultados, confiança e credibilidade, preservação de segurança das informações, compromisso com o meio ambiente, politica da qualidade, objetivos da qualidade. 3.3 Tipos de produtos Por possuir cinco núcleos macros, os seus tipos de produtos variam conforme a necessidade de cada cliente e estão divididos nas seguintes áreas: a) Biologia: O laboratório de Biologia tem como objetivo desenvolver pesquisas relacionadas à nutrição, reprodução, larvicultura, sanidade de peixes nativos e aproveitamento de resíduos do beneficiamento de pescado. Desenvolvem novos fitoterápicos destinados ao tratamento das principais doenças e profilaxia de peixes cultivados, contando com uma estrutura e equipamentos robustos, moderna e da mais avançada tecnologia. b) Química: A química de produtos naturais é a área da química responsável por investigar, isolar e caracterizar biomoléculas presentes em plantas, animais e micro-organismo e que podem ser utilizadas nas mais variadas áreas. Os projetos têm como foco a busca por bioativos, utilizando técnicas de cromatografia moderna para aplicação nas áreas de: Fito cosméticos, Fitoterápicos e Alimentos Funcionais. c) Software: Utilizam-se modernas plataformas de desenvolvimento para gerar pesquisas e produzir Softwares seguindo os mais elevados padrões de qualidade. Atualmente pesquisam, desenvolvem protótipos e softwares para os mais variados segmentos de negócios, destacandose a Indústria 4.0 e o e-Commerce. As tecnologias mais avançadas como as aplicadas em IoT, Mobile, Business Intelligence (BI) e Web são expertises da equipa. d) Hardware: Busca realizar a conceção e desenvolvimento de projetos de circuitos eletrónicos digitais e analógicos abrangendo as seguintes áreas tecnológicas: eletrónicos de consumo, automação industrial, sistemas embarcados, hardware reconfigurável, sistemas elétricos para fontes de energias renováveis, IoT, Indústria 4.0 e telecomunicações. Possui laboratório com
24 equipamentos de testes e medições de última geração e um fluxo completo com máquinas dedicadas à conceção e prototipagem de placas de circuito impresso. e) Produtos Integrados: esse setor é responsável pela concepção e desenvolvimento de produtos que precisam de uma integração dos departamentos de marketing, design, software, hardware, mecânica e testes elétricos. Tais produtos podem ser de bens de consumo duráveis, IoT, telecomunicações ou outros produtos tecnológicos. Para tal, possui estrutura multidisciplinar e especializada em diversas áreas tecnológicas - como desenvolvimento de mecânica, eletrónica, sistemas, aplicativos, software embarcado, integração de sistemas e dispositivos, manufatura avançada e produção piloto para análise da produção - para oferecer ao cliente soluções completas. 3.4 Estrutura organizacional A estrutura organizacional está dividida conforme a Figura 4 . O instituto possui hoje mais de 300 funcionários gerenciados principalmente por diretorias e gestores diretos que delegam as atividades a serem realizadas conforme a criação dos projetos relacionados aos tipos de produtos do item 3.3. Figura 4 - Estrutura Organizacional do Instituto XPTO
25 4. DESCRIÇÃO E ANÁLISE CRÍTICA DA SITUAÇÃO ATUAL Neste capítulo apresenta-se uma descrição da forma como é realizado o desenvolvimento de novos produtos integrados no Instituto XPTO. Depois desta descrição, faz-se uma análise crítica identificando problemas que atrasam este desenvolvimento. 4.1 Funcionamento do departamento de pesquisa e desenvolvimento Esta secção apresenta a interação do departamento de pesquisa e desenvolvimento com os demais departamentos da empresa, bem como a responsabilidade de cada área. Após esse levantamento, são descritos os procedimentos existentes no departamento. 4.1.1. Departamentos e responsabilidades O instituto XPTO possui um departamento de novos produtos, cujo papel é liderar e integrar as ações dos departamentos de software, hardware, design, marketing, mecânica e testes elétricos. A Figura 5 ilustra essa interdependência de atividades. Figura 5 - Atividades do Instituto XPTO De seguida, descrevem-se as referidas atividades: a) Hardware: responsável por desenvolver soluções elétricas e eletrônicas para o funcionamento do produto;
26 b) Mecânica: responsável por desenvolver soluções mecânicas que envolvem o funcionamento do corpo do produto; c) Software: responsável por desenvolver soluções de firmware e software para o funcionamento do produto; d) Marketing: responsável por fornecer análises de benchmarking e estudos de mercado que irão levar a equipe ao fechamento do escopo e conceção do produto; e) Design: responsável por fornecer opções de desenhos do corpo do produto, com sugestões de cores, designs, tamanhos etc.; f) Elétrica: responsável por desenvolver todas as soluções de testes de validação do produto, a fim de garantir o seu bom funcionamento; g) Novos Produtos - NPI: equipa responsável por desenvolver as características do processo produtivo do produto; h) Líder/coordenador do projeto: gerenciamento do projeto, auxilia e puxa a equipa para a definição de recursos (humanos, custos, tempo), controla todas as atividades macros das demais áreas. 4.1.2. Fluxo de Informação O fluxo de informação demonstrado na Figura 6 , serve como material de apoio para o Processo de Desenvolvimento de Produtos, uma vez que a informação é a matéria-prima para o produto. Figura 6 - Fluxo de Informação
33 Mapa VSM Atividade Descrição do problema Desperdício Projeto Conceitual Desenvolvimento Mecânico Notou-se que existe uma falta de padronização nas atividades de engenharia mecânica, o que causa erros nos desenhos e retrabalhos. Superprocessamento Defeitos Desenvolvimento de Hardware Falta de padronização no sequencionamento das atividades de desenvolvimento dos esquemas elétricos e funcionalidades que irão permitir a criação da BOM para compra dos componentes que serão utilizados na conceção do protótipo de engenharia. Espera Superprocessamento Informação disponibilizada incorreta Espera Movimentação desnecessária Defeito Pouca Mão de Obra dedicada ao projeto, ocasionando em informações esperando por pessoas e filas no caminho critíco Espera Inventário Desenvolvimento de Software Limitada disponibilidade de licenças (licenças flutuantes compartilhadas) Limitação de recursos Falta de informação nos documentos recebidos do cliente, gerando necessidade de novo contato para a busca da informação faltante Espera Movimentação desnecessária Correção dos erros identificados Defeito Pouca Mão de Obra dedicada ao projeto, ocasionando em informações esperando por pessoas e filas no caminho critíco Espera Inventário Tarefas interrompidas geradas pela demora do encerramento do processo no depto de hardware. Espera Protótipo do Produto Final Dúvidas geradas por desenhos e especificações incorretas, tendo como causa: - Má interpretação dos dados; - Falta de ferramentas poka-yoke; - Validações de planos incompletas. Espera Transporte defeitos Demora na chegada dos componentes devido a: - Falta de padronização de procurement de fornecedores - Fornecedores com alto lead time - Pouco reuso de informações de projetos anteriores Espera Superprocessamento Falta de disciplina
34 4.2.2. Desalinhamento das práticas atuais com os princípios Lean Thinking Afim de entender o alinhamento das práticas atuais do Instituto XPTO com os princípios e práticas do Lean Thinking foram elaboradas questões baseadas no questionário (Apêndice I), adaptado do Lean Self Assessment (LESAT) proposto pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT, 2001) o qual foi enviado o link por e-mail aos gestores de cada área descrita no item 4.1.1. Dessa forma o formulário permitiu avaliar o estado atual e as oportunidades de melhorias, as quais serão apresentadas no capítulo 5. Desta forma, para atingir os objetivos deste trabalho, foram elaboradas as seguintes questões: 1. Existe um processo de desenvolvimento de produto formalizado e compreendido? 2. Os clientes e demais Stakeholders (acionistas, funcionários, etc.), compreendem e são regularmente envolvidos no processo de desenvolvimento de produtos? 3. As preocupações iniciais, das partes interessadas em design e desenvolvimento do projeto, são consideradas e incorporadas no processo tão cedo quanto possível? 4. Existe a remoção das interações desnecessárias no ciclo de desenvolvimento? 5. O ciclo de desenvolvimento tem sido simplificado e alinhado ao caminho crítico? 6. Os Produtos e Processos são desenvolvidos de forma simultânea? A seguir apresentam-se os resultados dessas avaliações relativas ao processo de desenvolvimento de produtos no Instituto XPTO. Para a pergunta 1, chegou-se à conclusão de que existe um processo de desenvolvimento de produtos formalizado, mais de 50% das pessoas o entendem e melhorias são realizadas. Porém, existe um percentual elevado de participantes que afirma que não entendem o processo de desenvolvimento de produtos. Na Figura 12 , tem-se a representação resumida das respostas. Figura 12 - Respostas da Questão 1O processo de desenvolvimento de produto é formalizado e compreendido?
35 Com as respostas da questão 2 apresentadas (Figura 13 ), pode-se concluir que os clientes participam e estão representados dentro dos projetos com o intuito de feedback e melhorias contínuas. Porém, existe uma visão de parte dos participantes de que os inputs do cliente são capturados somente no início do projeto. Dessa forma, se aprofundado nos resultados durante a coleta das informações, ficou claro que essa resposta foi dada pelo fato desses participantes desconhecerem que o Product Owner esteja fazendo o trabalho de retroalimentação do feedback do cliente. Figura 13 - Respostas da Questão 2 - Os clientes e demais Stakeholders (acionistas, funcionários, etc.), são regularmente envolvidos no processo de desenvolvimento de produtos? Na questão 3, cujos resultados estão apresentados na Figura 14 , após a análise das respostas ficou claro que as equipas multifuncionais incluíam os fornecedores chave no projeto e, além disso, eles priorizam os stakeholders de forma a utilizá-los na avaliação e melhoria do processo. Porém, percebe-se que deve ser aumentando a interação dos stakeholders ao longo do projeto, uma vez que 37,5% respondeu que os inputs são capturados somente no início do processo de desenvolvimento. Figura 14 - Respostas da Questão 3 - A preocupações iniciais, das partes interessadas em design e desenvolvimento do projeto, são consideradas e incorporadas no processo tão cedo quanto possível?
36 Na questão 4, cujos resultados estão apresentados na Figura 15 , buscou-se verificar o alinhamento dos processos do Instituto XPTO com os princípios Lean de fluxo de valor e perfeição. Com as respostas, chegou-se à conclusão de que os departamentos gerenciavam suas informações usando o Microsoft Project ou JIRA, tendo dessa forma as informações do andamento do projeto verificadas. Porém as informações existentes não eram na sua essência analisadas para a melhoria do processo e nem eram totalmente unificadas e integradas em todos os departamentos, ficando assim difícil ter um entendimento do processo como um todo. Figura 15 - Respostas da Questão 4As interações desnecessárias no ciclo de desenvolvimento são removidas? Na questão 5, as respostas da Figura 16 , levam a concluir que todas as pessoas envolvidas com o ciclo de desenvolvimento, realizavam revisões no sentido de tornar as atividades menos complexas e no sentido de remover aquelas atividades não necessárias e isso tudo estaria alinhado ao caminho crítico. Porém essas revisões precisavam de ser mais constantes e com a participação de grupos multifuncionais. Figura 16 - Respostas da Questão 5Produtos e Processos são desenvolvidos de forma simultânea?
37 Na ultima questão (questão 6), cujos resultados estão na Figura 17 , procurou-se verificar o alinhamento do Instituto XPTO no que se refere ao desenvolvimento integrado e simultâneo de produtos, elucidando assim se o mesmo tinha os pincípios Lean de valor e fluxo de valor. Dessa forma, analisando as repostas, observou-se que o Instituto XPTO tinha uma equipa integrada de produtos com o desenvolvimento usando uma matriz funcional. Porém devia-se trabalhar para que esta equipa tivesse métricas melhor definidas que a ajudariam a realizar uma melhor análise do projeto, efetuando-se assim melhorias no processo. Figura 17 - Respostas da Questão 6 - Produtos e Processos são desenvolvidos de forma simultânea?
38 De seguida apresenta-se um resumo das principais conclusões obtidas das análises às respostas no estudo de caso do Instituto XPTO (Tabela 10 ). Tabela 10 – Resumo das Conclusões das respostas obtidas Questão Principais conclusões O processo de desenvolvimento de produto atual está formalizado e compreendido? - Verificou-se a necessidade de um treinamento a respeito dos princípios e práticas Lean, de forma de que fique unificado o entendimento quanto a necessidade de aplicação de melhorias contínuas no processo de desenvolvimento de produto; - O processo de desenvolvimento de produto devia ser formalizado para todos os envolvidos no processo e deviam estar integrados à estratégia da empresa. Os clientes e demais Stakeholders (acionistas, funcionários, etc.), são regularmente envolvidos no processo de desenvolvimento de produtos? - A figura do cliente dentro dos projetos de desenvolvimento de produtos era exercida pelo Líder do Projeto, que também exercia a função de Product Owner. Notou-se pelas respostas obtidas, que o papel do Product Owner não estava claro, dando a impressão de que muitas vezes os inputs dos clientes eram realizados somente no início do projeto; As preocupações iniciais, das partes interessadas em design e desenvolvimento do projeto, são consideradas e incorporadas no processo tão cedo quanto possível? - Os stakeholders, muitas vezes, não eram identificados de forma correta; - As preocupações dos stakeholders precisavam ser identificadas sempre no inicio do processo e utilizadas na avaliação e melhoria do processo. As interações desnecessárias no ciclo de desenvolvimento são removidas? - Ferramentas específicas precisavam de ser unificadas para uso integrada de todos os participantes, para que o valor fosse criado e os desperdícios eliminados. O ciclo de desenvolvimento tem sido simplificado e alinhado ao caminho crítico? - Grupos multifuncionais deviam ter maiores interações a fim de identificar as melhorias e revisar periodicamente o ciclo de desenvolvimento. Produtos e Processos são desenvolvidos de forma simultânea? - A representação do processo de desenvolvimento de produtos devia considerar apenas as atividades que criam valor; - Métricas deviam ser criadas visando estabelecer um ciclo de análise melhorias de processo. A partir da aplicação do formulário de pesquisa e apoiado nas respostas obtidas, foi possível avaliar o alinhamento do Instituto XPTO com os princípios Lean . Além disso, a aplicação da ferramenta de mapeamento do fluxo de valor atual também contribuíu para identificar os problemas no processo de desenvolvimento de produtos, oferecendo assim a base para a apresentação das propostas de melhorias no capítulo a seguir.
39 5. APRESENTAÇÃO DE PROPOSTAS Este capítulo tem o intuito de fornecer as propostas que foram utilizadas para a melhoria do processo de desenvolvimento de produtos, bem como a proposta para a utilização da metodologia TRIZ, no que tange a solução de problemas encontrados na etapa do desenvolvimento de hardware. 5.1 Propostas para o Processo de Desenvolvimento de Produtos Para os problemas identificados pelo mapeamento de fluxo de valor do estado atual, criou-se o mapeamento de fluxo de valor futuro e uma tabela (Tabela 11 ) das soluções propostas, apresentando o plano de ação através da ferramenta 5W2H. Tabela 11 - Plano de ação 5W2H para os problemas identificados no mapeamento do fluxo de valor What? Why? How Who? Where? When? How much? Inclusão no cronograma a atividade de reuniões periódicas com o cliente Eliminar o atraso no projeto proveniente da demora de aprovação do cliente Através de reuniões semanais com o cliente deixar claro sobre os prazos esperados da sua validação, além de lhe passar um status do andamento do projeto Franciane F. e líder do projeto Instituto XPTO Dez de 2020 0 € Modificação da metodologia de modelagem técnica Reduzir a probabilidade de Especificação modelada de forma incorreta Realizar treinamento para o time técnico sobre o DfX (Design for Excellence) Setor de RH Instituto XPTO Novembro 2021 4.800,00 € Modificação da metodologia de compartilhamento de recursos humanos Eiminar a limitação de recursos humanos Realizar a gestão de tempo de cada recurso por projeto Gestores de área Instituto XPTO Junho de 2020 0 € Implementação de sistema de gestão de recursos tecnológicos Eliminar a limitação de recursos tecnológicos Elaborar planejamento sequencial das atividades evitando falta de recursos tecnológicos Depto TI Instituto XPTO Jan de 2020 0 € Implementação de sistema de gestão de informações do produto Eliminar a divulgação de Informações incorretas Elaborar base de dados para que todas as informações do projeto fiquem salvas em somente um lugar, colocando as suas respecitivas revisões a cada modificação Franciane F. e líder do projeto Instituto XPTO Dez de 2020 0 €
40 What? Why? How Who? Where? When? How much? Implementação de sistema de gestão da lições apreendidas e histórico de problemas ocorridos Eliminar o Pouco reuso de informações de projetos anteriores Elaborar base de dados para consultas a problemas ocorridos anteriormente e o método de resolução; - Realizar reunião de lições aprendidas ao final do DP com a equipe Franciane F. e líder do projeto Instituto XPTO Jan de 2020 0 € Implementação de sistema de gestão da cadeia de suprimentos Demora na chegada dos componentes necessários para montagem do protótipo Criação de histórico de compras por fornecedor Mapeamento do lead time de cada fornecedor Depto de compras Instituto XPTO Jan de 2020 0€ 5.1.1. Implementação de novos sistemas de gestão Como já referido no capítulo anterior, alguns dos problemas existentes foram solucionados com modificações realizadas nos sistemas de gestão de recursos tecnológicos, gestão de informações do produto, gestão das lições apreendidas e histórico de problemas ocorridos e gestão da cadeia de suprimentos. As evidências dessas modificações apresentam-se de seguida. 5.1.1.1 Sistema de gestão de recursos tecnológicos Com o intuito de resolver o problema de limitação de recursos tecnológicos que precisavam ser usados durante o projeto, criou-se uma planilha de controle de recursos por departamento e por colaborador participante do projeto. A mesma foi implementada pelo departamento de TI, que é o setor responsável por esses controles. Com isso, melhorou-se a utilização dos softwares utilizados por cada departamento, uma vez que pode-se entender quem de fato precisava utilizar cada sofware, além de ter o controle de vencimento das licenças para que as mesmas fossem renovadas no período adequado, sem que fosse necessário vencer e bloquear o acesso para que renovassem as licenças. A Figura 18 mostra a planilha preenchida com alguns exemplos. Figura 18 - Planilha de Controle de Recursos Tecnologicos Código Revisão 01 Departamento Colaborador Projeto Software Vencimento Justificativa Engenharia Mecânica Engenheiro 1 Smart Gym Autocad 01/09/2021 Para desenhos mecanicos NPI Especialista 2 Mercury Visio 01/10/2021 Para elaborar fluxogramas FO-XXX LOGOTIPO DO INSTITUTO XPTO Controle de Recursos Tecnológicos
41 5.1.1.2 Sistema de gestão de informações do produto Afim de resolver o problema de divulgação de informações incorretas acerca do produtos, criou-se uma pasta compartilhada no Microsoft SharePoint onde se colocou todas as informações do produto em um mesmo lugar. Neste formato, fica o histórico de quem e quando o documento foi alterado, sendo fácil de identificar qual a ultima versão do documento a ser utilizada. Além disso, foi eliminado o compartilhamento de informações do produto por email dando mais confidencialidade ao projeto, uma vez que somente as pessoas cadastradas tem acesso às informações que estão na pasta. Por motivos de confidencialidade dos projetos internos, optou-se apenas por colocar um exemplo de como o sharepoint funciona (Figura 19 ). Figura 19 - Exemplo de SharePoint Implementado 5.1.1.3 Sistema de gestão de lições aprendidas e histórico de problemas ocorridos Durante o mapeamento do fluxo de valor do estado atual, foi evidenciado as grandes oportunidades de melhoria e aprendizagem que um sistema de gestão das lições aprendidas trariam com o intuito de facilitar ou possibilitar o aumento de capacitação e do desempenho do processo de desenvolvimento de produtos. Dessa forma foi incorporado o formulário de lições aprendidas, onde se procurou em cada final de fase traçar um panorama do histórico de problemas ocorridos durante a fase de projeto conceitual e tendo assim as ações que foram implementadas para cada problema identificado (Figura 20 ).
42 Figura 20 - Planilha de Controle das Lições aprendidas por Projeto 5.1.1.4 Sistema de gestão da cadeia de suprimentos Outro problema identificado, foi o de demora na chegada dos componentes necessários para produção do protótipo e/ou do piloto. Para esse problema identificou-se que faltava uma base de dados com o histórico de compras por fornecedor, e que essas informações ficavam somente no email. Dessa forma sempre que o setor de compras tinha que realizar o procurement de componentes, eles iniciavam o processo do zero. Portanto, verificou-e que o ERP utilizado pela empresa oferecia essa base de dados, mas que ela não era utilizada pela equipa de compras. A partir de então passou-se a usar essa informação para criar um histórico de fornecedor por tipo de componentes, facilitando assim a etapa de compras uma vez que os fornecedores já estavam pré-determinados. A outra causa raiz para resolver esse problema era o fato de que o setor de compras não tinha histórico de lead time de fornecimento para cada fornecedor, fazendo que na maioria das vezes eles passassem para o grupo de projetos uma informação incorreta sobre a chegada do componente no instituto, o que causava falta de acurácia no planeamento das etapas do projeto. Portanto, observou-se que era de suma importância o setor de compras identificar dentro da mesma base de dados do histórico de fornecedores uma coluna para a informação de lead time estimado para cada tipo de componentes. 5.1.2. Modificação de metodologias Para reduzir a probabilidade de especificação modelada de forma incorreta, observou-se que se poderia substituir a metodologia atual de apenas brainstorming com os engenheiros técnicos e passar a utilizar a metodologia técnica de DfX (Design for Excellence) com a participação de toda a equipa do projeto que trariam uma visão mais abrangente de perfis variados e que traria a visão de, ao se projetar um produto, Código Revisão 01 Projeto Fase do Projeto Erro ou Acerto Data Fato ou ocorrência Lição Aprendida Ações preventivas Ações corretivas Mercury Projeto conceitual Erro 24/09/2020 Estimativa de prazos para conclusão de atividade fora da realidade O prazo antes de ser repassado para o cliente, deve ser exaustivamente disccutido pela equipe e gerente. Elaborar um cronograma detalhado identificando as tarefas, responsaveis e duração conforme as funcionalidades levantadas. Aplicar metodo de contagem de software (metrica) para estipular de forma cientifica o prazo. FO-XXX Lições Aprendidas por Projeto LOGOTIPO DO INSTITUTO XPTO
49 5.3.1. Aplicação dos principios Lean – Pessoas, Processos e Ferramentas - no Pré-Desenvolvimento A fase de Pré-Desenvolvimento é composta pelas sub-fases: Planeamento estratégico do produto e Planeamento do Projeto. Na sub-fase de Planeamento do Projeto, observou-se uma falha na identificação dos stakeholders, os quais muitas vezes, não eram identificados de forma correta. Além disso, as preocupações dos stakeholders não eram identificadas no início do processo e utilizadas na avaliação e melhoria do processo. Dessa forma, estabeleceu-se duas modificações conforme abaixo: a) Necessidades e Requisitos: Mapear os stakeholders envolvidos e determinar os desejos e necessidades dos stakeholders. No estado atual, verificou -se que o instituto apesar de identificar os stakeholders no início do projeto, praticamente considerava somente o solicitante do desenvolvimento como o principal stakeholder, o que levava a crer que somente as necessidades desse deveria ser atendida, e isso acarretava em feedbacks tardios de outros envolvidos que causavam retrabalhos e aumento no tempo de desenvolvimento do produto. Dessa forma estabeleceu-se uma metodologia para a definição dos stakeholders, identificando as diferentes perspectivas de valor para cada um, o que passou a ser realizado na sub-fase de planeamento do projeto. Nessa sub-fase passou a ser obrigatória a consulta a esses grupos de forma que pudesse identificar e equilibrar as diferentes necessidades. b) Gestão de Projetos: Identificar o Engenheiro Chefe ( Shusa ) e instalar uma sala obeya . No Instituto XPTO, a figura do Engenheiro chefe é estabelecida através do Líder do projeto o qual também é o Product Owner , responsável por entender e validar todas as informações necessárias para o desenvolvimento junto ao cliente e de fornecer o estado geral do andamento do projeto. Existiam dois líderes de projetos, destinados a comandar todos os projetos de desenvolvimento de produtos. Porém, através do conhecimento adquirido pelo entendimento da metodologia do Lean Product Development, verificou-se que as seguintes modificações precisariam ser realizadas: 1. Através dos conceitos de Lean Product Development , entendeu-se que o líder do projeto não poderia ser apenas um gestor de projeto, mas um líder e integrador de sistemas técnicos. Dessa forma, analisou-se que os líderes precisariam obter maiores conhecimentos técnicos para de fato poder desenvolver um trabalho mais participativo no processo de desenvolvimento de produtos e poder discutir ideias técnicas de forma qualitativa junto aos demais departamentos. Portanto, procurou-se estabelecer um plano de formação para a capacitação técnica dos líderes de projeto (Apêndice II).
50 2. Estabeleceu-se um sistema, com o suporte do método QFD que é totalmente eficaz na identificação e tradução das necessidades e expectativas dos clientes em relação aos atributos de um produto, onde o Líder de Projeto tem a obrigação de conhecer o que os clientes valorizam e de que maneira as características de valor se entrosam com as características de desempenho do produto. Aqui entendeu-se que o líder de projeto deveria entender o valor para o cliente não somente considerando as informações de marketing quanto às preferências dos usuários finais, e também não somente considerando as premissas impostas pelo cliente demandante do projeto, mas que deveria ir a campo e entender as dificuldades enfrentadas, o que seria totalmente relevante para definir um conjunto de informações necessárias para definir o valor para o cliente. Dessa forma implementou-se que, uma vez que o valor foi definido, ele deve ser comunicado para todos os membros da equipa e adicionados objetivos mensuráveis para cada valor definido que representem tarefas específicas que cada integrante da equipa possa executar. Este fluxo está representado pela Figura 25 . Figura 25 – Fluxo de processo para estabelecer as necessidades do cliente Após a definição deste fluxo, procurou-se realizar a implantação da metodologia obeya (palavra japonesa para sala grande), que consiste em ter um lugar onde todos os membros da equipa possam ter uma visualização dos dados e estado do projeto, bem como possam realizar reuniões periódicas com o líder de projeto para resolver problemas multifuncionais, e dessa forma tendo uma importante visualização para se ter um trabalho com eficácia em equipa. Nesta sala foi também implementado, o fato de que cada departamento tinha um líder, e esse era responsável por determinar cada fluxo de trabalho e uma
51 seção da parede para exibir visualmente as suas atividades. Portanto, a formação de uma sala Obeya (Apêndice III), na qual os envolvidos de cada projeto de produto se reúnem diante de quadros de gestão visual para acompanhar e discutir os problemas de evolução das atividades, foi considerada como ferramenta para estimular a integração. 5.3.2. Aplicação do princípio Lean – Ferramentas – em algumas etapas do projeto Esta secção apresenta a aplicação de algumas ferramentas utilizadas no princípio Lean dentro das etapas de Projeto Informacional, Projeto Conceitual, Projeto Detalhado, Teste de Verificação da Produção e Produção Assistida, com o objetivo de aumentar a eficiência em seu processo de desenvolvimento de produtos. 5.3.2.1 A3-PDCA A implementação da ferramenta A3-PDCA se deu com o intuito de se ter um formato padrão de comunicação para expressão clara e precisa de pensamentos complexos em uma só folha de papel, o que ficou totalmente ligado com a estrutura na formação da sala Obeya, onde ter-se uma gestão visual clara e objetiva é fundamental. Dessa forma determinou-se que a ferramenta A3 seria utilizada para apresentar propostas, auxiliar a tomada de decisões ou resolver problemas. O mesmo é elaborado com a participação de todos os membros da equipa, dentro da sala Obey a, e fica exposta na parede para se ter um registo da aplicação das soluções encontradas e para acompanhamento da evolução das situações registadas. A utilização do mesmo está evidenciado no Apêndice III. 5.3.2.2 Kanban board O Kanban board , foi implementado através do software JIRA, com o intuito de se ter um método de gerenciamento de fluxo de trabalho para entrega das atividades de forma rápida e eficiente, além de se poder ter controlo de todas atividades realizadas pelos membros da equipa e assim se ter uma visão macro e rápida de que forma os recursos humanos poderiam ser compartilhados de forma mais simples. Com o uso da ferramenta pode-se também visualizar os gargalos existentes que teriam que ter intervenções de forma a não ter atrasos na conclusão das atividades planeadas. Por motivos de confidencialidade dos projetos internos, optou-se apenas por colocar um exemplo de como é o modelo de kanban board (Figura 26 ).
52 Figura 26 - Exemplo de Kanban Board 5.3.3. Aplicação do princípio Lean - Processos – na etapa de Projeto Conceitual Na análise do estado atual realizado no capítulo 4, observou-se que apenas na etapa de Projeto Conceitual eram despendidos 330 dias, ou seja, quase um ano era gasto somente para se ter a finalização de um protótipo, um conceito aprovado do produto. Isso para um instituto de pesquisa e desenvolvimento, que dispõe de tecnologias e profissionais qualificados, é muito tempo, ainda mais levando-se em consideração que no mundo globalizado em que se vive as tecnologias avançam muito rápido e portanto deve-se lançar produtos em um curto prazo de desenvolvimento. Todas as melhorias propostas levaram ao mapa de estado futuro onde houve uma redução no lead time da etapa de projeto conceitual em 36,37%, o qual está descrito no item 5.1.3. Após isso criou-se uma padronização, dentro do procedimento de desenvolvimento de produtos, de se analisar uma vez ao ano o ciclo de desenvolvimento do produto, afim de identificar as melhorias e considerar apenas as atividades que criam valor.
53 6. ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS Este capítulo dedica-se a analisar e discutir os resultados e melhorias encontrados em função do objetivo principal, que era a aplicação dos princípios e práticas Lean Thinking e metodologia TRIZ no desenvolvimento de novos produtos. Dessa forma, a seguir são demonstrados os ganhos quantitativos e qualitativos que demonstram aquilo que foi obtido de resultados com este estudo de caso. 6.1 Ganhos qualitativos Concluído este trabalho é possível afirmar que a grande maioria dos objetivos propostos foram atingidos, embora baseando-se no pensamento Lean ainda exista margem de melhoria. Na prática este trabalho permitiu obter os seguintes ganhos qualitativos: • Melhoria da integração dos diversos departamentos envolvidos no processo de desenvolvimento de produto: essa melhoria foi obtida através da implementação de reuniões periódicas com o cliente, o qual fez com que todos ficassem mais integrados com a necessidade do cliente, evitando terem dúvidas e discussões desnecessárias no desenvolvimento do produto por não enteder o que realmente o cliente queria. Além disso, a implementação da sala obeya, a qual foi implantada em conjunto com as ferramentas de gestão visual (PDCA, A3), implicou utilizar as atividades de gerenciamento de projetos da instituição, obtendo-se assim uma maior integração dos grupos multifuncionais para criação de valor; • Utilização da metodologia TRIZ para a solução de problemas durante o desenvolvimento de produtos: o procedimento geral da metodologia TRIZ começa pela identificação dos problemas específicos, depois eles são transformados em problemas genéricos, em que posteriormente são selecionadas soluções genéricas para cada problema. E, por fim, estas soluções são adaptadas aos problemas específicos, identificados inicialmente, resultando em soluções inovadoras e criativas. Assim, através desta metodologia, foi possível não só melhorar o projeto demonstrado no item 5.2, mas também será possível beneficiar, é claro, em um estudo mais aprofundado, outras áreas funcionais do Instituto XPTO; • Melhor aproveitamento do potencial humano através da formação realizada com os líderes de projeto nas áreas técnicas, de forma que estes obtivessem conhecimento técnico básico
54 nas áreas de software, mecânica, hardware, melhorando assim seu desempenho na condução do projeto junto as equipas; • Embora houvesse por parte dos participantes do projeto um conhecimento na metodologia Lean manufacturing , pois os mesmos já tinham tido experiência profissional ao longo de sua vida, este trabalho serviu também para que houvesse uma revisão dos conceitos do pensamento Lean , proatividade permanente de sugestões de melhoria e sinergia para implementação de medidas que promoveram um ambiente de melhoria contínua. 6.2 Ganhos quantitativos Além dos ganhos qualitativos referidos acima, existiram também ganhos quantitativos, obtidos pela redução de desperdício na melhoria do processo de desenvolvimento de produtos. Dessa forma apresentam-se aqui as melhorias realizadas demonstrando como se obteve as melhorias das medidas de desempenho de: redução do tempo de desenvolvimento dos produtos e aumento da produtividade da equipa. Foi analisada a redução do tempo de desenvolvimento do produto, através da medição realizada antes e depois da implementação das melhorias no projeto Smart Control em sua fase 1 e em sua fase 2 dentro da sub etapa de projeto conceitual, o qual está demonstrado no VSM atual e futuro e resumido na Tabela 15 . Tabela 15 - Demonstrativo das melhorias de redução do tempo de desenvolvimento Sub-Fase Atividade CT antes CT depois Melhoria em relação à situação inicial [%] Projeto Conceitual Design do Produto 15 dias 10 dias 67% Desenvolvimento Mecânico 60 dias 40 dias 67% Desenvolvimento de Hardware 120 dias 75 dias 63% Desenvolvimento de Software 90 dias 45 dias 50% Protótipo do Produto Final 45 dias 40 dias 89% TOTAL 330 210 64% Como é possível verificar na Tabela 15, as melhorias implementadas resultaram numa redução de 120 dias de trabalho da equipa dedicada na sub-fase do projeto conceitual do projeto Smart Vent , o que representa um percentual de 64% de ganho de tempo demandado.
55 A redução do tempo de desenvolvimento dos produtos implica também uma redução direta dos tempos de espera das atividades subsequentes. Adicionalmente esta capacidade extra poderá ser convertida em novos projetos. Em suma este ganho de tempo, via redução e eliminação de desperdício, pode traduzirse por: • Aumento de competitividade por conseguir fazer a mesma atividade em menos tempo (redução de lead time ); • Aumento de competitividade por redução de custos dos projetos, pois uma vez que eles duram menos tempo tem-se a redução inerente de custo com mão de obra das atividades realizadas durante o projeto; • Aumento da capacidade de fazer mais projetos no período de um ano, aumentando assim a produtividade da equipa. 6.3 Avaliação do trabalho realizado Aqui apresenta-se a medição do grau de satisfação entre os membros participantes do projeto, onde formulou-se as questões abaixo em uma avaliação, afim de esclarecer se os mesmos admitem que o trabalho trouxe ganho substancial e se poderá ser replicado para outras fases do projeto e para outros projetos de desenvolvimento de produto. Esta avaliação foi realizada através da colocação de algumas questões em reunião de fechamento do projeto, de maneira sistemática. • O modelo de trabalho realizado é exequível para os demais tipos de projetos do Instituto XPTO? • O modelo de trabalho proposto é fácil de ser aplicado a outras fases do processo de desenvolvimento de produto? • Qual seu grau de satisfação com o trabalho executado? • Você acredita que o trabalho realizado trouxe ganhos para o Instituto XPTO? Em relação à exeqüibilidade, 100% acredita que sim, pois exigiu somente um esforço inicial para que tudo que foi realizado entrasse em uma rotina de trabalho, os gestores das áreas relataram que além da redução de tempo e de custos inerentes a essa redução, o mais importante foi a não necessidade de contratação de mão de obra adicional, o que era um fato comum de acontecer pois não se conseguia atender ao tempo do projeto necessitando assim de aumento de mão de obra.
56 Considerando a facilidade de aplicação, eles responderam que não acreditam que terão dificuldades em replicar a mesma linha de raciocínio a outras fases do projeto, angariando ainda mais eliminação de desperdícios e aumentando o número de entregas de projetos em um curto espaço de tempo. Quanto ao grau de satisfação, todos os membros participantes do projeto Smart Vent , se sentiram muito entusiasmados e agradecidos em terem participado do projeto com todas as melhorias implementadas. E, por ultimo, todos acreditam que o trabalho realizado trouxe ganhos consideráveis não somente para o Instituto XPTO, mas também para seu currículo profissional, fazendo com que eles relembrassem conceitos básicos de melhorias utilizando a metodologia Lean Manufacturing as quais podem estar facilmente estabelecidas em suas rotinas diárias.
57 7. CONCLUSÃO Neste capítulo apresentam-se as contribuições e conclusões do trabalho e propostas de desenvolvimento futuro. 7.1 Conclusões e contribuição do trabalho desenvolvido Com as rápidas mudanças tecnológicas que atualmente ocorrem no mundo, existe a necessidade de novos lançamentos de produtos pelas empresas, onde é sentida uma necessidade constante de procura de soluções inovadoras que possam auxiliar no desenvolvimento de produtos com custos e tempos reduzidos. Dessa forma, na investigação realizada no âmbito desta dissertação procurou-se, propor melhorias no processo de desenvolvimento de produto com aplicação de práticas de Lean Thinking e da metodologia TRIZ num centro de Pesquisa e Desenvolvimento, denominado de Instituto XPTO. Para alcançar esse objetivo foi necessário o cumprimento de seis objetivos. O primeiro objetivo específico levantado foi analisar as práticas atuais do Instituto XPTO, o que foi alcançado na seção 4.1 do capítulo 4. Percebeuse que apesar do Instituto XPTO ter apenas três anos de funcionamento, existe um processo de desenvolvimento de produtos estabelecido, departamentos estruturados e fluxo de informação que serve como apoio para o processo de desenvolvimento de produtos. O procedimento para desenvolvimento de produtos é baseado no modelo referencial de Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP) de Rozenfeld et al. (2006). O segundo objetivo específico foi verificar o alinhamento das práticas atuais do Instituto XPTO com os princípios e práticas do Lean Thinking , o qual foi demonstrado na seção 4.2 do capítulo 4, onde através da aplicação do questionário formulado demonstrado no Apêndice I, foi possível entender que o Instituto XPTO possui em média 40% de um índice geral de alinhamento das práticas atuais com os princípios e práticas do Lean Thinking , e sendo assim foi possível finalizar um pacote de identificação de problemas para serem analisados e melhorados. O terceiro objetivo específico foi identificar oportunidades de melhorias usando a metodologia Lean através do mapeamento do fluxo de valor, o qual foi realizado na sub fase denominada de projeto conceitual, onde foi possível identificar vários desperdícios em cada etapa do desenvolvimento. O quarto objetivo específico, o qual está demonstrado na seção 5.2 do capítulo 5, foi utilizar a metodologia TRIZ para a solução de problemas durante o desenvolvimento de produtos, onde procurou-
58 se usar as etapas do método dos princípios inventivos e a geração de ideias de solução utilizando a Matriz de Contradição para resolver o problema de Ruído acima do especificado (>80dB) quando se realizava a função de Swing das aletas do módulo de controlo do fluxo de ar do produto Smart Control. O quinto objetivo específico foi medir o grau de satisfação entre os membros participantes do projeto. Estes deram parecer totalmente favorável ao fato de que o trabalho trouxe ganho substancial e que poderá ser replicado para outras fases do projeto e para outros projetos de desenvolvimento de produto. O sexto objetivo específico foi aplicar as melhorias identificadas e demonstrar os resultados alcançados, o que aconteceu no capítulo 5 e no capítulo 6, respectivamente. Em termos pessoais, este projeto foi de grande valia uma vez que possibilitou trabalhar em melhorias inerentes ao departamento de novos produtos e além disso contribuir com a experiência de anos em melhorias de processos produtivos. Por fim, acredita-se que a contribuição deste trabalho se dá para que cada vez mais empresas do polo industrial de Manaus se interessem em desenvolver no Brasil produtos desde sua fase de conceituação até fabricação em grande escala e que através desse trabalho possam melhorar seu ciclo de desenvolvimento de novos produtos, gerando desenvolvimento intelectual para os profissionais envolvidos. 7.2 Limitações do trabalho desenvolvido e perspectivas de trabalho futuro As limitações do trabalho desenvolvido foram relacionadas com não ter tempo disponível de aplicar o mesmo a todas as fases de desenvolvimento de produto, uma vez que precisaria analisar o projeto desde a fase de Pré-desenvolvimento, o que demoraria cerca de três a quatro anos para analisar o estado atual de um projeto e depois aplicar as melhorias em um novo projeto ou em uma nova fase do projeto. Outra limitação deu-se pelo fato que o projeto teve parte de sua elaboração realizada durante a pandemia do covid-19, o que ocasionou a postergação de alguns prazos que houveram necessidade para o fechamento das ações necessárias. Recomenda-se para trabalhos futuros uma análise de quais outras metodologias ou tecnologias inovadoras podem ser usadas para reduzir o time-to-market de um projeto de desenvolvimento de um novo produto industrial e além disso também aconselha-se um trabalho no sentido de entender de quais seriam os melhores indicadores para se medir as entregas das etapas de desenvolvimento de novos produtos.
65 APÊNDICE III – A3 PDCA PARA UTILIZAÇÃO NA SALA OBEYA Estabelecer Objetivos e Metas Determinar Indicadores para objetivos e metas Executar o planeado Verificar o resultado do trabalho - medir indicadores Melhorar o Processo de acordo com a analise dos resultados - indicadores SALA OBEYA 1 2 3 4 5 6 7 Planeamento Execução Controle Ação Corretiva