Nesta secção, descreve-se as metodologias baseadas em funções, a “Análise do Valor”, o QFD, Quality Function Deployment, e a estruturação de Projecto em Engenharia de Pahl e Beitz.
A “Análise do Valor” (AV) é uma metodologia de Projecto que define um critério de escolha de soluções. Para um projecto de um produto são definidas as funções que este deve cumprir, ponderadas a partir da sua importância relativa. A partir da ponderação e do modo como cada hipótese de solução cumpre essas funções define-se a funcionalidade da solução. A relação entre a funcionalidade e o custo das soluções é designada por “valor” da solução. Quanto mais valor tiver uma solução, melhor cumpre as funções pretendidas e/ou menor custo tem. As funções devem ser rigorosamente definidas, indicando-se as gamas ou mínimos para o funcionamento do projecto. A ordenação e ponderação de funções podem ser efectuadas recorrendo às matrizes de Satty.
Ao serem entrecruzadas com os componentes físicos, as funções podem ser associadas aos custos, permitindo determinar-se os custos funcionais [1.21].
Em AV deve existir um grupo de gestão das operações com preocupações relativas a factores humanos, nomeadamente relativamente aos membros do grupo. Devem ser considerados os factores da envolvente do projecto, nomeadamente as relações da empresa com os clientes, com os fornecedores e os constrangimentos legais ou regulamentares. O método a implementar deve definir claramente os objectivos do trabalho, as funções, o valor como relação entre satisfação e utilização de recursos e o método de abordagem do trabalho. As fases criativas devem ser claramente separadas das de avaliação.
Para a prossecução destes princípios, a metodologia de AV contém nove fases, findas as quais se obtém normalmente um produto a menor custo ou com maior funcionalidade.
O projecto inicia-se com a constituição da equipa e a definição do problema. Segue-se a definição formal do problema, o objecto e configuração do estudo, objectivos gerais e de marketing, meios, participantes e avaliação preliminar do risco; depois, a operacionalização do plano com a reconstituição da equipa e definição do plano geral. Em seguida, passa-se à obtenção de dados sobre o problema, nomeadamente de forma informal em áreas técnicas, económicas e legais, estudos de mercado e informações de patentes, artigos e bibliografia; posteriormente a expressão das necessidades, análise de custos e objectivos detalhados, pela definição das necessidades e análise funcional, análise de custos, custos das funções e enumeração de objectivos detalhados; segue-se a análise funcional que permite enquadrar a criação e obtenção de novas ideias e a sua análise crítica. Estas são avaliadas, por vezes combinadas, e é escolhida a ideia a implementar com os respectivos programas
avaliação qualitativa de soluções, avaliação económica e de risco; a apresentação das propostas por selecção das soluções, programas de implementação, dados das propostas e decisão final; e, por fim, a implementação com o apoio eventual do grupo de AV, comparação de resultados de testes com os previstos e estabelecimento eventual de um sistema de recolha e disseminação de resultados [1.18].
A grande vantagem destas metodologias reside, sobretudo, na possibilidade de juntar ideias de pessoas de diversas áreas de forma estruturada, promovendo o aparecimento de ideias não divulgadas mas existentes na empresa, ou criando condições para a criação de novas ideias.
O QFD foi iniciado em 1967 com os trabalhos do Professor Yoji Akao. As primeiras tabelas foram utilizadas em 1973 na firma japonesa Mitsubishi Heavy Industries, tendo o método sido posteriormente utilizado pela generalidade da indústria automóvel do Japão dessa época. A introdução na Xerox deu-se em 1984, por D. Clausing, e a generalização do QFD é obtida com a publicação do método em 1988 [1.22].
É uma metodologia que permite estabelecer as especificações para um produto em estudo, de acordo com as necessidades dos clientes. O modelo mais conhecido baseia-se num diagrama com uma forma comparável a uma casa, a que Clausing chamou a “casa da qualidade”. O QFD tem por objectivo a criação de produtos de uma empresa, de acordo com os requisitos dos clientes e com características superiores à sua concorrência. Os requisitos dos clientes são expressos na forma de funções, ou seja, “o que se pretende”. Relaciona numa matriz as interdependências entre estas funções e as características de Engenharia que permitem fisicamente cumprir o que se pretende.
As interdependências das características de Engenharia são analisadas na matriz de correlação. As funções são ponderadas com base nas preferências dos consumidores, na facilidade de desenvolvimento e na opinião do sector de vendas. A quantificação da ponderação das funções é o critério comparativo de escolha entre hipóteses alternativas.
No lado físico do problema, as características de Engenharia são hierarquizadas e afectadas pelas ponderações das funções. A decisão de alterar estas características depende da sua importância relativa e da quantificação que caracteriza o objectivo a alcançar, dependente do mercado.
Muito embora este método possa ser utilizado em diversas fases do desenvolvimento do produto, tem sido corrente a sua utilização na fase inicial do projecto para a definição das funções de nível mais elevado.
A teoria de Pahl and Beitz [1.19] é, tal como a de Pugh, uma abordagem sistemática ao Projecto. Situaram a sua acção exclusivamente na área de Engenharia, ao contrário de Pugh que considerou as relações com o Marketing e as Vendas.
O Projecto de Engenharia é localizado no cruzamento entre as Ciências de Engenharia e a Tecnologia com a Economia e o Projecto industrial.
Nesta sistematização, os Sistemas Técnicos são analisados por métodos científicos, sendo estes sistemas o objecto da Ciência do Projecto. Já as metodologias de Projecto, como veículos de concretização dos sistemas técnicos, “derivam o seu conhecimento da Ciência do Projecto e da psicologia cognitiva, e da experiência prática em diferentes domínios” [Pag.10, 1.19]. Não têm, portanto, carácter de Ciência.
O projecto de um produto de produção em massa é feito em grandes fases globais. A primeira, definida normalmente como Projecto de Produto, corresponde à criação do modelo físico. Este é sujeito a testes e eventuais melhorias, seguindo-se um novo projecto para a realização de um protótipo, com novos testes e melhorias até ao projecto final, realizado para a produção em massa do produto.
No Projecto conceptual existe uma estrutura de funções e de sub-funções, que caracterizam o sistema. O sistema é considerado como um processador de entradas e saídas, que se consubstanciam em materiais, energia e sinais.
As relações entre entradas e saídas de um sistema são as suas funções, com o propósito de realização de uma determinada tarefa. Um sistema terá geralmente uma função global desagregada em sub-funções progressivamente mais definidas. As funções e sub-funções são normalmente expressas por um verbo e um substantivo, análoga à definição de função da AV.
“As sub-funções são usualmente preenchidas por processos físicos, químicos ou biológicos”, designados em termos gerais por processos físicos. Em determinados níveis de desagregação, as funções podem ser físicas ou lógicas. Nestas, pode ser importante a criação de diagramas de fluxos de funções físicas, ou de fluxos de funções lógicas.
Estas relações implicam fisicamente interfaces entre os materiais e equipamentos, pelo que é importante conhecer as suas características construtivas e de montagem. Existem ainda entradas e saídas de sinais para controlo do sistema.
Do descrito, conclui-se que num Projecto existe uma estrutura de funções, consubstanciada numa estrutura de relações físicas4, a que corresponde uma estrutura
construtiva e uma estrutura de comando e controlo, designada por estrutura do sistema. Para além de satisfazer o conjunto de funções e de relações entre componentes, um sistema é condicionado por um conjunto de constrangimentos relativos à segurança,
manutenção.
Os conjuntos de estruturas descritas contêm os fundamentos das estruturas técnicas aplicadas ao Projecto. No entanto, só é possível concretizar um projecto utilizando um outro conjunto: o das metodologias. Neste intervêm processos psicológicos, estruturas de pensamento e criatividade, para o que são utilizadas diversas técnicas que guiam a criação de novas ideias. Estas técnicas, métodos e metodologias são o cerne da criatividade e, como tal, são indispensáveis ao aparecimento de novos produtos.
A obtenção de soluções face à confrontação inicial com um problema necessita de recolha de informação, da definição do problema, da criação de soluções e da avaliação das soluções com vista à decisão final. Este processo pode ser transportado para o Projecto de Engenharia, tendo em vista a optimização do princípio físico de construção, o layout, as formas, os materiais e a produção, recorrendo às seguintes quatro fases [Cap.3, 1.19]:
- Planeamento e clarificação da tarefa: nesta fase, é caracterizado o mercado relativo ao produto proposto, é avaliada a relação do mercado com a empresa, surgem ideias não estruturadas, é criada uma proposta guia para o produto, é clarificada a tarefa de projecto e é elaborada uma lista de requisitos;
- Projecto conceptual: corresponde à especificação de princípio de acordo com as estruturas referidas. Contém as fases de identificação dos problemas, estruturas funcionais, relações físicas, combinação de princípios físicos, criação de variantes de ideias e avaliação de ideias;
- Projecto de incorporação5: engloba o desenvolvimento da estrutura construtiva e a sua
definição. Esta é a fase a que os autores dão maior importância. No desenvolvimento da estrutura consideram uma avaliação preliminar de cálculo e de escolha de materiais, a definição dos layouts e a avaliação técnica e económica. Na fase de definição pretende-se eliminar os pontos fracos do projecto, avaliar os erros, reduzir os custos e preparar a documentação para produção e montagem;
- Projecto de detalhe: nesta fase, elabora-se os documentos de produção e de operação, nomeadamente peças desenhadas e listas de componentes, instruções de produção, montagem, transporte e operação e verifica-se todos os componentes.