Quais os métodos e ferramentas necessárias para transformar uma ideia original de um produto desde a sua conceção à produção física?
Como transformar uma “brilhante” ideia em algo como um produto? Existem dois principais fatores envolvidos. Os elementos do design que geram a ideia e a transformam num produto, e os elementos da engenharia necessários para a desenvolver e transformá-la num produto capaz de ser produzido e comercializado.
O processo de desenvolvimento de produto implica a integração de diferentes áreas do saber e é multidisciplinar, pois envolve não só o design e a engenharia, mas também o marketing entre outras, mas todas devem efetivamente “falar uma linguagem” comum. Este documento tem como propósito apresentar um método para adaptar um conjunto de ferramentas de desenvolvimento conceitual e da engenharia, que podem ser usadas em todas as disciplinas relacionadas com a área de desenvolvimento de produto.
A aplicação de metodologias permite tornar o desenvolvimento de produto num processo estruturado e mais eficiente. Ferramentas como o modelo de Kano, a Quality Function Deployment ou a análise do modo de falha podem ser integradas no processo de desenvolvimento de produto, estabelecendo um caminho crítico e estruturado desde o desenvolvimento concetual até à proposta detalhada do produto final. Este processo, pode ainda envolver o uso de ferramentas de geração de ideias e integrar conceitos de ergonomia e antropometria relacionados com a utilização dos produtos, bem como estabelecer critérios para a viabilização da produção industrial do produto, através da aplicação de ferramentas como o design para o fabrico e montagem.
A implementação bem-sucedida de requisitos e especificações em produtos é fundamental no processo de desenvolvimento de novos produtos, no entanto, aspetos intangíveis, como valores da marca e conceitos emocionais podem ser problemáticos quando as equipas de projeto são multidisciplinares e provenientes de diferentes sensibilidades intelectuais.
No início do processo de desenvolvimento de produto o grau de incerteza é muito elevado e vai diminuindo com o tempo, mas é justamente no início que se seleciona a maior quantidade de soluções construtivas.
As escolhas e as decisões tomadas no início do ciclo de desenvolvimento podem representar 85% do custo do produto final. O custo de qualquer alteração aumenta ao longo do ciclo de desenvolvimento, pois por cada alteração, um maior número de decisões previamente tomadas podem ser inviabilizadas.
ÍNDICE
1 INTRODUÇÃO
1.1 Tipologias de produto
1.1.1 Produtos de processos contínuos
1.1.2 Produtos de alto risco
1.1.3 Produtos de tecnologia de plataforma
1.1.4 Produtos customizados
1.1.5 Produtos rápidos
1.1.6 Sistemas complexos
1.1.7 Produtos inteligentes e Internet das coisas (IoT)
1.2 O processo de desenvolvimento de novos produtos
1.2.1 Desenvolvimento concetual
1.2.2 Design de sistemas
1.2.3 Design de detalhe
1.2.4 Ensaios e melhoramentos
1.2.5 Lançamento do produto
1.3 O papel do design industrial
1.4 Da ideia ao produto
2 REQUISITOS CLIENTE E MODELO DE KANO
2.1 Qualidade e cliente
2.1.1 Definições de “Qualidade”
2.1.2 O cliente e a qualidade
2.1.3 Importância da qualidade
2.1.4 Qualidade percebida do produto
2.1.5 Qualidade total (Total Quality Management - TQM)
2.1.6 Desperdício e produtos defeituosos
2.1.7 Engenharia simultânea
2.2 Seis Sigma
2.3 Modelo de árvore CTQ (Critical to Quality Trees)
2.4 Identificação das necessidades dos clientes
2.5 Modelo Kano
2.5.1 Origem do modelo de Kano
2.5.2 Classificação dos requisitos de cliente
2.5.3 Avaliação quantitativa vs qualitativa
2.5.4 Critérios de classificação
2.5.5 Desenvolvimento do modelo de Kano
2.5.6 Exemplo
2.6 Árvore das necessidades
2.6.1 Como usar a ferramenta
2.6.2 Exemplo
2.7 Diagrama de Mudge
2.7.1 Exemplo
2.8 Análise de Pareto
2.8.1 Como montar o Diagrama de Pareto
3 ESPECIFICAÇÕES DE PRODUTO E QFD
3.1 A Origem do QFD
3.1.1 Introdução
3.1.2 Origem do QFD
3.1.3 As diferentes abordagens do QFD
3.2 Princípios do QFD
3.2.1 Conceitos sobre a técnica QFD
3.3 Elaboração da matriz de qualidade
3.3.1 Requisitos dos clientes e qualidades exigidas
3.3.2 Grau de importância (cliente)
3.3.3 Definição de especificação
3.3.4 Matriz de relações
3.3.5 Direção de melhoria
3.3.6 Matriz de correlações (hierarquização dos requisitos de projeto)
3.3.7 Preenchimento do benchmarking
3.3.8 Resultados da qualidade solicitada
3.3.9 Resultados das características de qualidade
3.4 Elaboração da matriz do produto
3.4.1 Preenchimento da matriz do produto
3.5 Exemplos
3.5.1 Exemplo matriz da qualidade - TORRADEIRA
3.5.2 Exemplo Matriz do produto - TORRADEIRA
3.5.3 Exemplo Matriz da qualidade – PARQUE INFANTIL
3.5.4 Exemplo Matriz do produto – PARQUE INFANTIL
4 ANÁLISE FUNCIONAL
4.1 Introdução
4.2 Diagrama funcional do produto
4.3 Diagrama de componentes físicos do produto
4.4 Diagrama de representação
4.4.1 Estrutura hierárquica em árvore
4.4.2 Estrutura funcional
4.4.3 Diagrama de fluxos
4.4.4 Desenvolvimento do diagrama de estrutura funcional
4.5 Desenvolvimento de sistemas
4.6 Modelar funcionalmente o produto
4.6.2 Representação de um sistema físico e principio de solução
5 ARQUITETURA DE PRODUTO
5.1 Introdução
5.1.1 Implicações da arquitetura
5.2 Arquitetura integral
5.3 Arquitetura modular
5.4 Modularidade
5.4.1 Implicações da modularidade
5.4.2 Interfaces e tipos de modularidade
5.4.3 Definição do esquema da arquitetura de produto
5.5 Plataforma de produto
5.5.1 Plataformas e produtos derivados
5.5.2 Utilização de plataformas modulares na indústria automóvel
6 FERRAMENTAS DE GERAÇÃO DE IDEIAS
6.1 Inovação e criatividade
6.1.1 Inovação e criatividade no desenvolvimento de produto
6.2 O processo criativo
6.2.1 Os bloqueios mentais
6.2.2 As fases do processo criativo
6.2.3 O que é o serendipismo?
6.3 Geração de ideias
6.3.1 Brainstorming
6.3.2 Brainwriting
6.3.3 Mind mapping
6.3.4 Análise morfológica (morphological analysis)
6.3.5 Desenho de esboço (Quick design)
6.4 Avaliação do processo criativo
6.4.1 Triagem de conceito (concept screening)
6.4.2 Pontuação do conceito (concept scoring)
6.4.3 Matriz de Pugh
7 ERGONOMIA E PROJETO
7.1 Ergonomia
7.1.1 Domínios da ergonomia
7.1.2 Intervenção ergonómica
7.1.3 Princípios da ergonomia
7.2 Antropometria
7.2.1 Antropometria e projecto
7.2.2 Constrangimentos impostos pela variabilidade humana
7.2.3 Projeto para grupos
7.3 Ergonomia antropométrica
7.3.1 O projeto para o manuseamento
7.3.2 Tipo de projeto para o manuseamento
8 ANÁLISE DO MODO DE FALHA, SEUS EFEITOS E CRITICIDADE (FMEA)
8.1 Conceitos básicos
8.1.1 Definição
8.1.2 Tipos de FMEA
8.2 Funcionamento básico e metodologia
8.2.1 Função
8.2.2 Modo de falha potencial
8.2.3 Efeitos potenciais da falha
8.2.4 Gravidade/severidade
8.2.5 Causa da falha
8.2.6 Ocorrência
8.2.7 Deteção
8.2.8 Índice de risco (RPN - Risk Priority Number)
8.2.9 Ações corretivas
8.2.10 Métodos qualitativos
8.3 FMEA conceito
8.4 FMEA produto
8.5 Exemplos
8.5.1 FMEA Conceito
8.5.2 FMEA Produto
9 O CAD E O PROJETO
9.1 Projeto concetual
9.1.1 Técnicas de modelação 3D
9.2 Projeto de concretização
9.2.1 A escolha do processo
9.3 Projeto de detalhe
9.3.1 Análise de soluções construtivas do produto
9.4 Documentação técnica para fabrico
9.4.1 Exemplo de desenho de definição de produto acabado
9.4.2 Exemplo de desenho de conjunto
9.4.3 Exemplo de perspetiva explodida
10 A PROTOTIPAGEM
10.1 Prototipagem virtual ou digital
10.1.1 Prototipagem e realidade virtual
10.1.2 Prototipagem virtual
10.1.3 Utilização da prototipagem virtual
10.2 Prototipagem física
10.2.1 Escolha do processo ou tecnologia de fabrico
10.2.2 Tecnologias tradicionais de prototipagem
10.2.3 Tecnologias de Prototipagem Rápida
10.2.4 Fabrico de Protótipos por Maquinagem por Controlo Numérico Computorizado (CNC)
10.2.5 Processos aditivos
10.2.6 Fabrico de protótipos por processos indiretos
11 BIBLIOGRAFIA
11.1 Dissertações
Carlos Moura Relvas é Doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade de Aveiro desde 2007, onde exerce como Professor Auxiliar no Departamento de Engenharia Mecânica. Tem desenvolvido atividade científica e pedagógica na área de conceção e modelação 3D, materiais e processos de fabrico, engenharia e desenvolvimento de produto e fabrico aditivo. É autor de 2 livros técnicos e tem mais de 150 artigos publicados.