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Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP) Divisão de Informação e Documentação Pereira, Anne Priscila Alves
Um Método para a Formalização da Manufatura Digital no Planejamento de Processos de uma Fábrica / Anne
Priscila Alves Pereira.
São José dos Campos, 2012.
128f.
Tese de mestrado – Curso de Engenharia Aeronáutica e Mecânica, Área de Sistemas Aeroespaciais e
Mecatrônica – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2012. Orientador: Prof. Dr. Jefferson de Oliveira Gomes.
1.Manufaturas; 2.Automação; 3.Planejamento de processos automatizados por computador; 4.Indústria
automobilística; 5.Engenharia de produção. I. Instituto Tecnológico de Aeronáutica. Divisão de Engenharia
Mecânica. II. Um Método para a Formalização da Manufatura Digital no Planejamento de Processos de uma
Fábrica.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
PEREIRA, Anne Priscila Alves. Um Método para a Formalização da Manufatura Digital
no Planejamento de Processos de uma Fábrica. 2012. 130f. Tese (Mestrado em Sistemas
Aeroespacias e Mecatrônica) – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos.
CESSÃO DE DIREITOS
NOME DO AUTOR: Anne Priscila Alves Pereira.
TÍTULO DO TRABALHO: Um Método para a Formalização da Manufatura Digital no
Planejamento de Processos de uma Fábrica
TIPO DO TRABALHO/ANO: Tese / 2012
É concedida ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica permissão para reproduzir cópias
desta tese e para emprestar ou vender cópias somente para propósitos acadêmicos e
científicos. O autor reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte desta tese
pode ser reproduzida sem a sua autorização do autor.
___________________________
Anne Priscila Alves Pereira
Rua André Osvaldo da Rosa, 120. Carianos.
CEP: 88047-740, Florianópolis – SC
PROPOSTA DE UM MÉTODO PARA A FORMALIZAÇÃO DA
MANUFATURA DIGITAL NO PLANEJAMENTO DE
PROCESSOS DE UMA FÁBRICA
Anne Priscila Alves Pereira
Composição da Banca Examinadora:
Prof. Dr. Anderson Vicente Borille Presidente ITA
Prof. Dr. Jefferson de Oliveira Gomes Orientador ITA
Prof. Dr. João Carlos Ferreira Espíndola UFSC
Prof. Dr. Luís Gonzaga Trabasso ITA
ITA
iii
Dedico este trabalho ao meu amado marido
José Trein Litaiff, minha fonte de
motivação.
iv
Agradecimentos
Agradeço a Deus, o autor da vida, por seu amor, por tão grandiosas bênçãos
concedidas e por me ajudar a vencer todos os meus desafios.
Ao meu orientador, Professor Jefferson Gomes, pelos ricos conselhos, pela ajuda
no meu crescimento profissional e acadêmico, por abrir as portas do CCM - ITA e por sua
orientação.
Ao meu amado José Trein Litaiff, por me apoiar nas minhas escolhas, pelos
conselhos amigos, por me ajudar nas dificuldades, por fazer suas as minhas conquistas e por
me fazer muito feliz.
Aos meus queridos pais, Adelson e Christina, pelos seus esforços ao apoiarem
minha educação e por torcerem pelo meu sucesso.
À querida família Fonseca, Ivanilde, Elói, Marcus e Matheus, por me apresentar
ao ITA, pelo carinho e por me acolher em sua casa.
Aos meus irmãos, Patrick e Patrícia, por torcerem pelo meu sucesso.
Aos colegas do CCM-ITA, da WHB e da Mercedes-Benz, pela troca de
conhecimento e pela colaboração durante a realização deste trabalho.
À Janete Guska, pela amizade e pelo auxílio nos tramites internos do CCM e do
ITA.
Ao ITA, pela oportunidade de desenvolvimento deste trabalho.
v
"Não sabendo que era impossível, foi lá e fez."
Jean Cocteau
vi
Resumo
A fim de superarem os desafios e permanecerem competitivas em meio ao turbulento mercado
global, as empresas líderes de mercado estão implantando a manufatura digital em suas
corporações. Para tanto, é necessário adequar os fluxos de atividades de planejamento, de
forma que o uso das ferramentas digitais seja sistematizado e, simultaneamente, esteja
alinhado com as necessidades corporativas. Este trabalho apresenta um método para a
formalização do uso das ferramentas de manufatura digital no planejamento de processos de
uma empresa. Inicialmente, busca-se aperfeiçoar o fluxo de planejamento de processos, em
seguida propõe-se o uso evolutivo das ferramentas e, por fim, os pontos de atenção durante a
implantação são destacados. Para a verificação de sua aplicabilidade, limitações e resultados,
o método proposto foi aplicado a uma empresa de manufatura do segmento automotivo, que
está em processo de implantação das ferramentas de manufatura digital no seu planejamento
de processos.
vii
Abstract
In order to overcome challenges and stay competitive in the turbulent global market, leading
companies are implementing digital manufacturing. Therefore, it is necessary to adjust the
planning activities workflow so that the use of digital tools is systematized and
simultaneously aligned with the business needs. This thesis aims to present the development
of a method for the standardization of the digital manufacturing tools in the process planning
of a company. At the beginning, the method seeks to improve the process planning workflow,
then proposes the evolutionary use of digital tools and, finally, highlights the points of
attention during the implementation project. To investigate the applicability, limitations and
results, the proposed method was applied to a company of the automotive segment, which is
implementing digital manufacturing tools at its process planning department.
viii
Lista de Ilustrações
Figura 1.1 – Limitações da Pesquisa. .................................................................................... 17
Figura 2.1 – Complexos do modelo de planejamento 0 + 5 + X. (Adaptado de SCHENK, et
al., 2010) ............................................................................................................................. 28
Figura 2.2 – Desenvolvimento Contínuo do Produto, da fábrica e do Plano de Processos
(Adaptado de CONSTANTINESCU, et al., 2009) ................................................................ 33
Figura 2.3 – Sistemas de Geração do Plano de Processos. .................................................... 38
Figura 2.4 – Formas de Geração CAPP. (KERRY, 1997). .................................................... 40
Figura 3.1 – A manufatura digital integra a fábrica virtual e a fábrica real. (Adaptado de
KUHEN, 2006) .................................................................................................................... 46
Figura 3.2 – Manufatura Digital: Benefício e Esforço. (Adaptado de KUHEN, 2006) .......... 47
Figura 3.3 – Principais funções da Manufatura Digital. (Adaptado de MILLER, 2006) ........ 48
Figura 3.4 – Fases de implantação de Manufatura Digital de De Carli(2010). ....................... 57
Figura 4.1 – Fluxograma do Método de formalização do uso das ferramentas de manufatura
digital no planejamento de processos.................................................................................... 61
Figura 4.2 – – Fluxograma da Etapa 1 – Análise do Modus Operandi................................... 62
Figura 4.3 – Modelo do Fluxograma .................................................................................... 64
Figura 4.4 – Modelo do Macro Fluxograma ........................................................................ 65
Figura 4.5 – Fluxograma da Etapa 2 – Aplicação das ferramentas de manufatura digital. ..... 68
Figura 4.6 – Modelo de tabela de aplicação das ferramentas de manufatura digital nas macro
atividades de planejamento. ................................................................................................. 69
Figura 4.7 – Fluxograma da Etapa 3 – Definição do Modelo inicial. ..................................... 71
Figura 4.8 – Modelo de Checklist. ........................................................................................ 73
Figura 4.9 – Fluxograma da Etapa 4 – Proposta do modelo futuro. ....................................... 75
Figura 4.10 – Fluxograma da Etapa 5 – Análise do Modelo. ................................................. 77
Figura 4.11 – A Matriz SWOT.(Adaptado de: KUAZAQUI et. al., 2005)............................. 78
Figura 5.1 – Identificação da função e tipo de projeto no fluxograma. .................................. 83
Figura 5.2 – Identificação dos componentes do fluxograma. ................................................. 84
ix
Figura 5.3 – Macrofluxograma C1. ...................................................................................... 85
Figura 5.4 – Ícones de identificação das ferramentas de manufatura digital. ......................... 96
Figura 5.5 – Exemplo de uso dos ícones nos fluxogramas .................................................... 97
x
Lista de Quadros
Quadro 3.1 – Priorização das fases de implantação de Manufatura Digital. .......................... 57
Quadro 3.2 – Identificação e Priorização dos Fatores Críticos de Sucesso na Implantação de
Manufatura Digital. .............................................................................................................. 58
Quadro 5.1 – Funções de Planejamento. .............................................................................. 81
Quadro 5.2 – Tipos de Projeto de Planejamento. .................................................................. 81
Quadro 5.3 – Distribuição dos fluxogramas de planejamento. .............................................. 85
Quadro 5.4– Literatura Consultada sobre Métodos de Planejamento de Processos. ............... 87
Quadro 5.5– Literatura Consultada sobre Sistemas de Geração do Plano de Processos. ........ 88
Quadro 5.6 – Critérios de Comparação ................................................................................. 89
Quadro 5.7 – Quadro Comparativo entre as formas de geração do Plano de Processos. ........ 90
Quadro 5.8 – Fontes de Informação sobre os aplicativos de software. ................................... 93
Quadro 5.9 – Vantagens incorridas das alterações de sistema ............................................. 101
Quadro 5.10 – Matriz SWOT do modelo de planejamento de processos com manufatura
digital da Empresa A. ......................................................................................................... 105
xi
Lista de Abreviaturas e Siglas
AHP Analitic Hierarchy Process
AIT Acessible Information Technology
BOM Bill of Materials
BOP Bill Of Processes
CAD Computer Aided Design
CAE Computer Aided Engineering
CAPP Computer Aided Process Planning
CCM Centro de Competência em Manufatura
CIO Chief Information Officer
EBOM Engineering Bill Of Materials
EMPA Engenharia de Manufatura de Produtos A
EMPB Engenharia de Manufatura de Produtos B
ERP Enterprise Resource Planning
GEM Grid Engineering for Manufacturing
ITA Instituto Tecnológico de Aeronáutica
MBOM Manufacturing Bill Of Materials
MES Manufacturing Execution System
MRP Manufacturing resource Planning
PDM Product Data Management
PLM Product Life Cycle Management
SWOT Strenghts, Weaknesses, Opportunities and Threats
TI Tecnologia da Informação
TG Tecnologia de Grupo
xii
Sumário
Lista de Ilustrações ............................................................................................................. viii
Lista de Quadros .................................................................................................................... x
Lista de Abreviaturas e Siglas ............................................................................................... xi
1. Introdução..................................................................................................................... 14
1.1. Motivação .............................................................................................................. 14
1.2. Objetivos ............................................................................................................... 16
1.3. Limitações da Pesquisa .......................................................................................... 17
1.4. Proposta Metodológica .......................................................................................... 18
1.5. Organização do Texto ............................................................................................ 19
2. Planejamento de Processos ............................................................................................ 20
2.1. Conceito de Planejamento de Processos ................................................................. 21
2.2. Métodos de Planejamento de Processos.................................................................. 22
2.3. Sistemas de Geração do Plano de Processos ........................................................... 36
3. Manufatura Digital ........................................................................................................ 45
3.1. Conceito de Manufatura Digital ............................................................................. 45
3.2. Implantação de Manufatura Digital ........................................................................ 55
4. O Método...................................................................................................................... 59
4.1. Etapa 1 – Análise do Modus Operandi ................................................................... 61
4.2. Etapa 2 – Aplicação das ferramentas de manufatura digital .................................... 67
4.3. Etapa 3 – Definição do modelo inicial .................................................................... 70
4.4. Etapa 4 – Proposta do modelo futuro ...................................................................... 73
4.5. Etapa 5 – Análise do modelo .................................................................................. 76
5. Aplicação do Método e Análise..................................................................................... 80
5.1. Etapa 1 – Análise do Modus Operandi ................................................................... 80
5.2. Etapa 2 – Aplicação das ferramentas de manufatura digital .................................... 91
5.3. Etapa 3 – Definição do modelo inicial .................................................................... 94
xiii
5.4. Etapa 4 – Proposta do modelo futuro ...................................................................... 98
5.5. Etapa 5 – Análise do modelo ................................................................................ 103
6. Considerações Finais .................................................................................................. 112
6.1. Cumprimento dos Objetivos Propostos................................................................. 112
6.2. Conclusões .......................................................................................................... 114
6.3. Sugestões para trabalhos futuros .......................................................................... 117
Referências ........................................................................................................................ 119
Apêndice I. Questionário de Análise do Modus Operandi ................................................ 123
Apêndice II. Tabela de Aplicação das Ferramentas de Fábrica Digital ............................... 125
Apêndice III. Checklist das Atividades de Manufatura Digital ........................................ 126
14
1. Introdução
1.1. Motivação
Com o objetivo de se manterem competitivas e sobreviver, as fábricas devem se
adaptar constantemente ao turbulento mercado global, o qual tem exigido cada vez mais
qualidade, produtos mais baratos, tempos menores de entrega, produtos customizados e
rapidez no lançamento de novos produtos.
A Engenharia de processos é o elo entre a Engenharia de Produto e a área de
Produção, é ela a responsável por determinar os fluxos que transformarão o projeto do
produto no produto real. Com isso, é necessário que as atividades e ferramentas de análise de
processos e fluxos de materiais sejam sistematizadas.
É neste contexto que as equipes de engenharia de processos precisam utilizar
informações de maneiras simples, organizá-las de acordo com as etapas sequenciais do
processo, e acessar dados atualizados que auxiliem as tomadas de decisões.
As ferramentas de manufatura digital possuem soluções de gerenciamento de
dados do processo e documentos para suportar as etapas de planejamento do processo, que são
caracterizadas pelo dinamismo das modificações e gerenciamento complexo de informações.
Além disso, com o uso de ferramentas digitais os custos e o tempo de planejamento são
reduzidos, os erros de planejamento são identificados e corrigidos antecipadamente, bem
como os investimentos em instalações produtivas são reduzidos.
No novo paradigma da manufatura do ano 2020 sugerido pela Manufuture (2004),
manufatura digital é definida como uma linha de pesquisa chave para a implementação da
fábrica baseada no conhecimento. Ela será um elemento chave para a obtenção de
15
conhecimento do produto e do processo, ajudando a traduzir o conhecimento implícito para o
conhecimento explícito.
Em termos gerais, a manufatura digital é uma suíte de aplicativos de software para
o gerenciamento de dados do produto e do processo e para a simulação do produto e do
processo. De acordo com Chryssolouris, et al. (2009), esta suíte de tecnologias é altamente
promissora para a redução do tempo e do custo de desenvolvimento de produtos bem como
para identificar a necessidade de customização, aumentar a qualidade do produto, e para trazer
respostas mais velozes ao mercado.
No entanto, para alcançar os benefícios trazidos pela manufatura digital é
necessário que o conceito esteja instalado adequadamente na empresa, o que não significa
apenas instalar os aplicativos de software corretamente. Ter o conceito de manufatura digital
instalado na empresa significa ter um fluxo de atividades de planejamento que sistematize o
uso das ferramentas digitais e que esteja alinhado com as necessidades de abastecimento do
banco de dados do novo sistema.
De Carli (2010) define cinco etapas para a implantação de manufatura digital, nas
quais ele aponta a necessidade de que os fluxos de planejamento atuais da empresa sejam
alterados e adequados ao sistema de manufatura digital. Porém, alterar os fluxos de
planejamento não é uma tarefa trivial, pois além da necessidade de se definir o novo fluxo, os
planejadores já estão habituados com os sistemas existentes na fábrica e quebrar este hábito
requer aceitação dos usuários, treinamento e adequação.
De acordo com Dan Remenyi et. al. (2000), as distorções que ocorrem com a
satisfação na implantação dos serviços de TI, como a manufatura digital, são denominadas
gaps. Um dos gaps ocorre quando a entrega do serviço não é realizada com aderência e
16
coerência com a situação organizacional, seja por falta de preparação ou de tratamento
adequado das variáveis, ou pela estratégia adotada não ser mais a adequada.
Este trabalho apresenta um método para a definição do novo fluxo de
planejamento de processos coerente com a situação corporativa, o qual traz estratégias para a
melhor aderência dos usuários ao novo sistema de planejamento com manufatura digital.
São duas as contribuições pretendidas com esta pesquisa. A primeira é a
disseminação de informações sobre manufatura digital bem como as dificuldades e soluções
relacionadas à sua implantação. A segunda contribuição está relacionada aos resultados
práticos trazidos pelo método aqui apresentado, com o qual gestores poderão fundamentar o
planejamento da implantação de manufatura digital em suas corporações.
A principal motivação para a elaboração deste método foi o projeto cooperativo
entre o CCM-ITA (Centro de Competência em Manufatura) e uma corporação de grande
porte, multinacional e do segmento automotivo. O projeto constituiu em formalizar o uso das
ferramentas de manufatura digital no planejamento de processos desta empresa, com
estratégias para que o novo fluxo de planejamento fosse aplicado pelos usuários do sistema.
1.2. Objetivos
O objetivo geral deste trabalho é desenvolver um método para a formalização do
uso das ferramentas de manufatura digital no planejamento de processos de uma fábrica.
Para a consecução do objetivo geral, são definidos os seguintes objetivos
específicos:
Aperfeiçoar os fluxos de planejamento de processos atuais;
Identificar as etapas de uso das ferramentas digitais;
17
Definir um modelo de planejamento de processos contemplando as
ferramentas de manufatura digital;
Elaborar estratégias para a melhor adesão ao uso das ferramentas digitais
pelos usuários do sistema;
Levantar os pontos de controle durante o processo de implantação do novo
modelo de planejamento de processos;
Aplicar o método proposto para a formalização do uso de ferramentas de
manufatura digital no planejamento de processos de uma empresa de
manufatura.
1.3. Limitações da Pesquisa
Tal como será apresentado no Capítulo 4 – Manufatura Digital deste trabalho, a
manufatura digital possui um conceito amplo o qual envolve a engenharia do produto e a
engenharia de processos. No entanto, o método sugerido neste trabalho contempla apenas a
engenharia de processos (Figura 1.1), pois esta foi a necessidade apontada pela empresa do
estudo de caso.
Figura 1.1 – Limitações da Pesquisa.
18
1.4. Proposta Metodológica
Este trabalho trata do desenvolvimento de um método para a formalização do uso
das ferramentas de manufatura digital no planejamento de processos, o qual visa atender as
necessidades para o uso adequado das ferramentas de manufatura digital. Para tanto, são
definidas as seguintes ações:
Desenvolver um embasamento teórico sobre Planejamento de Processos,
buscando entender as funções do planejamento de processos, os métodos
de planejamento de processos e as tecnologias para a geração do plano de
processos, com o objetivo de verificar e comparar à tecnologia aplicada na
empresa do estudo de caso realizado;
Desenvolver um embasamento teórico sobre Manufatura Digital, buscando
entender, primeiramente, qual o conceito desta tecnologia, suas funções e
os potenciais benefícios do uso desta tecnologia. Em seguida, desenvolver
um referencial teórico sobre a implantação de manufatura digital, com
foco nos trabalhos de implantação já desenvolvidos, observando-se as
principais etapas de implantação e os pontos de atenção para uma
implantação de sucesso;
Desenvolver um embasamento teórico sobre análise SWOT, com o
objetivo de entender melhor esta técnica de análise de cenários e aplicá-la
na análise do modelo de planejamento de processos proposto, e , assim,
destacar os pontos de controle durante a implantação do novo modelo;
19
Aplicar o método proposto para a formalização do uso de ferramentas de
manufatura digital no planejamento de processos de uma empresa de
manufatura;
Analisar os resultados obtidos.
1.5. Organização do Texto
Este trabalho é constituído de seis capítulos, que são brevemente descritos a
seguir, com exceção deste primeiro que constitui a introdução.
Capítulo 2 – Planejamento de Processos- Apresenta a revisão teórica sobre
os conceitos de planejamento de processos, métodos e sistemas para a
geração do plano, relacionados aos objetivos deste trabalho.
Capítulo 3 – Manufatura Digital- Apresenta a revisão teórica sobre os
conceitos de manufatura digital e aspectos sobre sua implantação.
Capítulo 4 – O Método - Descreve o método elaborado para a
formalização do uso das ferramentas de manufatura digital no
planejamento de processos de uma fábrica;
Capítulo 5 – Aplicação do Método e Análise - Apresenta a aplicação do
método, por meio de um estudo de caso realizado em uma empresa
multinacional de manufatura do setor automotivo, e apresenta os
resultados obtidos.
Capítulo 6 – Considerações Finais - traz as conclusões e comentários sobre
os resultados apresentados, assim como as recomendações para futuros
trabalhos.
20
2. Planejamento de Processos
Para uma organização produzir um produto que atenda as especificações de
projeto, a manufatura de cada componente do produto deve ser cuidadosamente planejada. No
entanto, meramente garantir que o produto atenda as especificações de projeto e a qualidade
desejada não é o suficiente. A manufatura de um produto deve ser maximizar o valor
agregado e atender os prazos acordados. Desta forma, o planejamento de processos deve
garantir que o produto seja fabricado com as especificações corretas, com o menor custo e no
tempo certo (SCALLAN, 2003).
Neste contexto, este capítulo apresenta a revisão teórica sobre planejamento de
processos. Primeiramente, aborda-se o conceito de planejamento de processos, a suas funções
e sua importância. Em seguida, apresentam-se os métodos de planejamento de processos
encontrados na literatura científica e os sistemas de geração do plano de processos, com o
objetivo de compará-los, no Capítulo 4 – Aplicação do método, às práticas da empresa do
estudo de caso, bem como com o objetivo de evidenciar os principais desafios do
planejamento de processos.
Este capítulo está dividido em três seções, a saber:
Conceito de Planejamento de Processos;
Métodos de Planejamento de Processos;
Sistemas de Geração do Plano de Processos.
21
2.1. Conceito de Planejamento de Processos
O planejamento de processo é uma atividade de ligação entre a Engenharia de
Produto e a área de Produção, sendo que sua importância reside em ser via obrigatória no
fluxo de atividades que determinam a produção de determinada peça ou bem, pois em
qualquer empresa de manufatura é necessário planejar para produzir um bem.
Scallan (2003) define planejamento de processos como o ato de preparar
instruções detalhadas de trabalho para transformar a matéria-prima em produto acabado, o que
inclui a seleção e o sequenciamento de processos e operações, a definição de máquinas e
equipamentos entre outras atividades.
De acordo com Groover & Zimmers (1988) o planejamento de processo em uma
indústria diz respeito à definição dos parâmetros das atividades da manufatura a partir do
desenho do produto e de restrições estratégicas da empresa e do mercado, tais como:
necessidades de materiais, planejamento e cálculo de capacidade, informações para controle
de fábrica, padrões de desempenho e rendimento etc. Isso se torna prático e opercional sob a
forma de arranjos físicos de máquinas e da configuração de postos de trabalho, da estimativa
de tempos padrões e de métodos, da avaliação de carga-máquina e da necessidade de compra
ou substituição de equipamentos, da definição de parâmetros de processo como regulagens de
máquinas, capacidade de um carregador e limites para estoques intermediários, entre outros,
além de especificações de ferramental empregado, dispositivos e procedimentos para controle
de qualidade.
Araujo (1997) explica que a tarefa fundamental do planejamento de processos é
executar o chamado Plano de Produção ou de Processo, que contém as descrições do processo
completo de fabricação com as máquinas, operações, tempos padrão e ferramentas com as
devidas regulagens.
22
Groover & Zimmers (1988) define três funções típicas do planejamento de
processos: a determinação da sequência de operações, a determinação das condições
apropriadas para o processo e a fixação dos tempos padrões.
Melo (2003) afirma que devido à diversidade e ao volume das informações
envolvidas nos planos de processo dos variados segmentos da indústria, cada empresa executa
o seu plano da maneira que melhor lhe convém. No entanto, pode-se identificar na maioria
dos planos dois conjuntos de informações comuns: Plano Macro e Detalhamentos das
Operações.
O Plano Macro determina a sequência de operações executadas em uma peça na
sua fabricação, ele especifica a rota na qual a peça passa a ser fabricada. Este plano utiliza a
carta analítica de processo para traçar o caminho que os componentes do produto irão passar,
desde a entrada na empresa até a sua saída (MELO, 2003).
Detalhamento das Operações é um plano com informações utilizadas pela área de
manufatura para auxiliar na fabricação do produto (instruções e croquis para montagem de
máquinas e do ferramental, lista de ferramentas instruções de qualidade etc.) (MELO, 2003).
Nesta seção, verificou-se na literatura científica o conceito do planejamento de
processos, sua função e sua importância dentro de uma corporação. A seguir, será
apresentado, de acordo com a literatura científica, como o planejamento é realizado.
2.2. Métodos de Planejamento de Processos
Nesta seção serão abordados métodos de planejamento de processos apresentados
na comunidade científica. O objetivo é entender como o planejamento de processos é
23
realizado, identificar as etapas de planejamento e, posteriormente, no Capítulo 5 – Aplicação
do Método, compará-los ao método praticado pela empresa do estudo de caso.
Na literatura científica é possível encontrar diversos métodos para o planejamento
de processos. Estes métodos nem sempre são abordados como uma sequência de atividades,
mas tão somente como atividades necessárias ao planejmento de processos.
As principais atividades de planejamento apresentadas pela literatura científica
são:
i. Interpretação geométrica do desenho do produto – o primeiro passo para
planejar a fabricação de qualquer produto ou componente é consultar os
desenhos de engenharia. A interpretação do desenho inclui analisar a geometria
da peça, dimensões e suas tolerâncias, especificações de acabamento de
superfície, especificação de materiais e o número de componentes necessários.
Desta interpretação, os fatores críticos do processo podem ser identificados e é
possível indicar o processo de manufatura a ser utilizado.
ii. Seleção dos processos primários – nesta etapa, os processos de fabricação
primários da peça são definidos (usinagem, fundição, conformação etc.) de
acordo com os fatores de projeto. Os fatores de projeto que mais têm influência
sobre a escolha do processo são: quantidade de peças, complexidade da peça,
natureza do material da peça, tamanho da peça, espessura, precisão dimensional,
custo do material bruto, preço da sucata, possibilidade de defeitos e processos
subsequentes.
iii. Avaliação dos materiais – embora o engenheiro de produto especifique o
material a ser utilizado, o planejador de processos irá, ocasionalmente estudar
24
junto ao engenheiro de produto outras alternativas em virtude da disponibilidade
do material ou do processo de fabricação.
iv. Desenho da peça bruta – nesta etapa, o desenho e o projeto de fabricação da
peça bruta a ser utilizada como matéria-prima é analisado para se definirem os
subprocessos necessários para a fabricação da peça.
v. Seleção de máquinas e ferramentas – uma vez que o planejador definiu os
processos que serão utilizados, o equipamento de produção específico deve ser
selecionado. Fatores típicos a serem considerados são: o tamanho e peso da
peça, as dimensões e montagem da máquina. Em seguida, as ferramentas a
serem utilizadas no equipamento selecionado devem ser escolhidas.
vi. Definição de parâmetros dos processos – com as máquinas e as ferramentas
selecionadas, parâmetros específicos devem ser estabelecidos para cada
operação para cada máquina. Além disso, normalmente calcula-se o tempo de
cada operação baseado na geometria da peça e nos parâmetros do processo
previamente calculados.
vii. Definição de dispositivos de fixação – nesta etapa, os dispositivos de fixação
devem ser selecionados. Os dispositivos de fixação podem ser classificados em
duas categorias: dispositivos de fixação de uso geral, tais como mandris e
pinças, e dispositivos de fixação de uso específico, que são os dispositivos de
fixação específicos de cada máquina. Da interpretação do desenho, o planejador
de processos identifica as posições em geral e seus requisitos restritivos e
qualquer posição crítica e seus requisitos restritivos. Os requisitos gerais estarão
baseados nas tolerâncias dimensionais e ou nas tolerâncias geométricas
25
especificadas no projeto, enquanto os requisitos críticos estarão fundamentados
em qualquer instância nas tolerâncias geométricas e dimensionais em conjunto.
viii. Selecionar métodos de garantia da qualidade – com os fatores críticos do
processo como tolerâncias geométricas e dimensionais e especificações de
acabamento de superfície já identificados na etapa de interpretação do projeto,
nesta etapa o planejador deve definir os critérios de inspeção para todos os
fatores críticos bem como a tolerância à variabilidade das medições. Em alguns
casos, o planejador é responsável por definir as ferramentas e técnicas a serem
utilizadas para garantir a aderência à especificação. No entanto, normalmente os
critérios de inspeção serão definidos por um engenheiro de qualidade.
O planejador também deverá fazer o balanço entre a garantia da qualidade do
produto e checagens desnecessárias, pois o excesso de inspeções pode tornar o
processo oneroso.
ix. Definição de custos – o planejador de processos também é responsável por
estimar os custos de manufatura de um componente ou produto fundamentado
nos dados de custos disponíveis e tempo das operações.
As informações de custo serão utilizadas no plano de processo para determinar
as relações custos e volume de produção, decisões podem ser tomadas sobre qual
material utilizar em determinada operação, decisões sobre fazer ou comprar etc.
x. Preparar documentos do plano de processos – existem dois documentos
principais envolvidos na preparação do planejamento de processos: a Folha de
Rotas e a Lista de Operações.
26
A Folha de Rotas especifica a rota que o material bruto segue pelos processos de
manufatura. Nela normalmente estão contidos os equipamentos e ferramentas a
serem usados na produção, bem como informações sobre o caminho que a peça
deve fazer no chão-de-fábrica.
Uma vez que a rota de produção da peça está definida, um plano detalhado de
cada operação pode ser feito por meio de uma lista de operações. A Lista de
Operações especifica em mais detalhes cada operação individualmente.
Normalmente uma lista de operações é preparada para cada estação de trabalho
listada na Folha de Rotas, embora ela possa abranger um grupo de máquinas
contidas numa célula de produção.
Schenk, et al. (2010), apresenta o modelo de planejamento de processos 0+5+X,
o qual contém complexos que englobam desde as áreas de processamento do problema e
aquisição do pedido do cliente (ou investidor) e definição do projeto até o desenvolvimento,
implementação e execução do projeto.
O método de planejamento 0+5+X é composto por três complexos de
planejamento (complexo I – Definição do Projeto, Complexo II – Desenvolvimento do
Projeto e Complexo III – Implementação do projeto), os quais estão resumidos na Figura 2.1
(Schenk, et al., 2010) e são descritos a seguir:
Complexo I – Definição do Projeto: este complexo tem como objetivo a
definição do projeto, a qual compreende os requisitos em geral do cliente.
Um canal de comunicação entre o cliente, a equipe de projeto e os
parceiros do projeto deverá ser criado para avaliar mudanças de curto
prazo e as suas consequências e derivar inferências para o trabalho
27
posterior. Durante o processo deste complexo, cinco atividades de
concepção do projeto são necessárias, a saber:
o 01 – Especificação das variáveis de entrada – as variáveis de
entrada são configuradas de acordo com a meta de projeto. No
caso, por exemplo, em que a instalação de produção já existe e
deve ser reconstruída, analisam-se os dados do cenário atual
(documentos, desenhos, produtos, quantidades de produção,
tecnologias, processos, localização e estrutura dos sistemas de
produção e logística e planos de construção), compara-se com a
meta e identificam-se as melhorias.
o 02 – Especificação do escopo de análises e objetivos
corporativos – nesta atividade as políticas e diretrizes básicas da
empresa são analisadas para que as decisões do projeto sejam feitas
de acordo com os objetivos corporativos. Os principais objetivos
analisados são:
Objetivos mercadológicos (market share, novos mercados
etc.);
Objetivos de rentabilidade (lucro, retorno sobre o
investimento etc.);
Objetivos sociais (satisfação dos funcionários,
desenvolvimento profissional dos funcionários etc.);
28
Prob
lem
as
e
Obj
etiv
osAnálise da
situação/
status atual
Status
da
Meta
01
Especificação das variáveis de entrada
Status atual da meta
02
Especificação do escopo das análises e objetivos
corporativos
mercado, produto, produção, recursos humanos e
rentabi l idade
03
Classificação do tipo de projeto de planejamento
Novas construções , modificações , expansão, desativações
04
Especificação de escopo de planejamento
Es tágios e fases do planejamento
Objetos de planejamento
Instrumentos de planejamento
05 Especificação dos princípios de concepção do projeto
COM
PLEX
O II
Des
env.
do P
roje
to
5
Fases de implementação do planejamento 5/1 Programa de Produção e Desempenho
5/2 Determinação das funções
5/3Dimensionamento
5/4 Estruturação
5/5 Layout
x6Avaliação da rentabilidade
x7
Implementação Planejamento de implementação
Planejamento de teste
Planejamento de comissionamento
x8
Operação
Monitoramento e controle
Planejamento de Mudanças
Adaptação
x9
Desmontagem e reciclagem Remodelação
Desligamento e remoção
Utilização, reutilização e reciclagem posterior
x10Documentação geral
CO
MP
LEX
O I
De
fin
ição
do
Pro
jeto
CO
MP
LEX
O II
I
Imp
lem
en
taçã
o d
o P
roje
to
Pedido doCliente
- Aquisição do Pedido- Trabalhos preparatórios- Requisitos e especificações técnicas
Figura 2.1 – Complexos do modelo de planejamento 0 + 5 + X. (Adaptado de SCHENK, et
al., 2010)
29
o 03 – Classificação do tipo de projeto de planejamento – esta
etapa constitui na definição do tipo de projeto de planejamento a
ser realizado, eles podem ser de quatro tipos:
Desenvolvimento de novas instalações de produção;
Reconfiguração das instalações existentes (projetos de
melhoria de processos);
Aumento da capacidade produtiva;
Supressão das instalações produtivas.
o 04 – Especificação do escopo de planejamento – nesta atividade
as fases de planejamento estarão definidas em um conceito com
três dimensões (a fase de planejamento, os objetos de planejamento
e os instrumentos de planejamento). Assim, para cada fase de
planejamento são definidos os objetos e instrumentos de
planejamento. As fases de planejamento são: planejamento,
construção, iniciação, operação e encerramento. Os objetos de
planejamento são: recursos humanos, estruturas (estações de
trabalho, divisões etc.), objetos móveis (maquinário, equipamentos
etc.) e bens imóveis (prédios, terrenos etc.). Os instrumentos de
planejamento são: métodos, modelos, ferramentas, teorias etc.
o 05 – Especificação dos princípios de concepção do projeto – os
princípios e regras de concepção do projeto são fundamentados nas
experiências de projetos anteriores. As decisões deverão ser
tomadas de acordo com a aplicação de cada princípio específico.
30
Schenk, et al.(2010) cita onze princípios (princípio da totalidade,
princípio da fase, princípio do estágio, princípio das variáveis,
princípio da lucratividade, princípio da constância do projeto,
princípio da ordem, princípio da flexibilidade, princípio da
melhoria constante, princípio da situação e princípio da sinergia),
porém não é objetivo desta tese descrevê-los (mais detalhes em
Shenk et. al., 2010).
Complexo II – Desenvolvimento do Projeto: o objetivo deste complexo
é desenvolver o projeto, cinco atividades de planejamento (5/1 a 5/5)
consecutivas são necessárias, a saber:
o 5/1 – Programa de Produção e de Desempenho – nesta atividade
os programas de produção e desempenho são desenvolvidos. O
ponto inicial para a definição do programa de produção é a
definição de tarefas de acordo com as especificações definidas no
complexo I, e em seguida os processos de fabricação são definidos
por meio de um planejamento eficiente da manufatura e da
montagem. O programa de desempenho é a meta de desempenho
da produção a ser alcançada, o qual é derivado diretamente do
programa de produção.
o 5/2 – Determinação das funções – os objetivos desta atividade
são: definir a sequência de operações e montagem dos
componentes, definir as máquinas e os equipamentos e definir a
qualificação necessária da mão-de-obra para a execução das
operações.
31
o 5/3 – Dimensionamento – nesta atividade quantificam-se todos os
recursos produtivos, tais como: equipamentos, máquinas, áreas de
produção, mão-de-obra, investimentos, capital de giro etc.
o 5/4 – Estruturação – o objetivo desta etapa é otimizar o tempo e a
área de produção. Nela, as principais atividades executadas são: a
seleção do tipo de estrutura da fábrica, a formulação e a avaliação
de estruturas ideais, a formulação e a avaliação de estruturas reais e
a otimização das estruturas reais.
Nesta atividade são definidos: as regras dos fluxos de processos, o
tipo de coordenação logística, o tipo de layout, o Block Layout
ideal, o fluxograma e os esquemas de layout.
o 5/5 – Layout – esta etapa tem a função de integrar os itens
planejados neste complexo, observando as restrições econômicas,
ambientais e de segurança do trabalho. Nela, o fluxo de atividades
e o layout final de produção são definidos.
As principais entregas desta etapa são: o layout real, o plano de
implantação, o plano de progressão, as descrições das funções, as
instruções para implantação e a lista de equipamentos.
Complexo III – Implementação do Projeto: Neste complexo, o projeto é
implementado com base nas avaliações de rentabilidade por meio de uma
análise de investimentos, que considera todas as etapas do processo, desde
a implementação até a desmontagem e reutilização de recursos.
32
Para implementação do projeto são necessárias cinco especificações (x6 –
x10), a saber:
o X6 – Avaliação da rentabilidade – aqui, avaliações de
rentabilidade são realizadas para cada fase de planejamento e para
o conjunto delas por meio de métodos de avaliação de investimento
(payback, valor presente, valor presente líquido, ponto de Fischer,
taxa interna de retorno, índice benefício custo etc.).
o X7 – Implementação (setup) – nesta etapa são executados os
planos de implementação do projeto, os planos de testes de
desempenho e funcionamento, o plano de comissionamento. Além
disso, as licenças requeridas (seguranças ambiental, segurança do
trabalho etc) deverão ser providenciadas.
o X8 – Operação – Aqui, são monitorados os indicadores de
desempenho da fábrica dos planos de implementação, testes e
comissionamento. Deste modo, a produção é monitorada para que
possíveis melhorias sejam identificadas e implantadas na fábrica.
o X9 – Desmontagem e reciclagem (revitalização) – nesta etapa, o
planejamento se precavi para manter a fábrica sustentável e
economicamente compatível com o meio-ambiente por meio da
reutilização de recursos, tais como: equipamentos, edifícios etc.
Isto é feito na seguinte ordem: remediação, desmontagem,
reutilização, usos futuros e reciclagem, incluindo o
recondicionamento de instalações industriais abandonadas
(revitalização).
33
o X10- Documentação geral – nesta etapa, como o próprio nome
sugere, as documentações gerais do projeto são arquivadas. Isto
inclui os registros mais importantes e a documentação de toda a
instalação produtiva (equipamentos, plantas, sistemas de serviço,
fluxogramas, projetos individuais, decisões e aprovações etc).
Além de informações dos clientes, do contratante e dos parceiros
do projeto.
Constantinescu, et al. (2009) cita o método de planejamento de processos GEM,
acrônimo do idioma inglês Grid Engineering for Manufacturing (Engenharia integrada para
Manufatura). A abordagem GEM engloba o conceito de fábrica digital para o planejamento
integrado do produto e seus processos.
A Figura 2.2 apresenta as principais funções da fábrica digital na abordagem
GEM.
Figura 2.2 – Desenvolvimento Contínuo do Produto, da fábrica e do Plano de Processos
(Adaptado de CONSTANTINESCU, et al., 2009)
34
A abordagem GEM de planejamento integrado do produto e do processo é
composta por sete etapas, a saber:
i. Gerenciamento das informações do Produto (Product Data
Management -PDM) durante o ciclo de vida do produto – nesta etapa,
um sitema PLM é usado para administrar a estrutura, os arquivos CAD e
os documentos do produto. As diferentes funções do sistema PLM
auxiliam o time de projeto do produto por meio do gerenciamento de
diferentes versões, variantes e configurações do produto.
ii. Planejamento de Processos, Recursos e Layout Fabril – esta etapa trata
do planejamento do layout bruto da fábrica por meio da utilização de um
aplicativo de software de gerenciamento de dados do processo, tal como o
Process Designer (Siemens™). Modelos estáticos dos processos de
fabricação e montagem são construídos com os links concordantes para a
estrutura do produto e para o layout da fábrica.
iii. Otimização Estática e Dinâmica de Fábrica – nesta etapa o Block layout
bruto é detalhado em um software de CAD. A otimização estática da
fábrica é feita com o auxílio de um aplicativo de software para análise dos
fluxos de fabris, tal como FactoryFlow (Siemens™). Para a otimização
dinâmica da fábrica, um modelo de simulação é gerado com os dados do
processo e do projeto de layout. Os indicadores de desempenho chave,
como tempo de processamento, utilização da capacidade de meios de
produção e flutuações da intensidade do fluxo de material, são os
resultados das simulações que dão suporte à otimização dinâmica da
fábrica.
35
iv. Simulação do processo – em alguns processos os parâmetros variam
muito. Por isso esses processos são simulados. Com os resultados da da
simulação, o ajuste ideal dos equipamentos pode ser determinado.
v. Planejamento Participativo do Layout Fabril – nesta etapa, especialistas
de diferentes áreas trabalham em conjunto no layout da fábrica para aplicar
seus diferentes conhecimentos experiências. Então, a fábrica deverá ser
projetada em um ambiente 3D.
vi. Manutenção e Monitoramento das Operações – esta etapa é executada
quando os processos já estão instalados na fábrica. Aqui, tecnologias
avançadas de processamento de voz são utilizadas para a emissão de
mesnsagens de erro em determinados processos nas operações da fábrica.
O fácil manuseio de destas tecnologias possibilita níveis elevados de
automação pela execução dos processos.
vii. Gestão de Dados de Fábrica – um aplicativo de software de
gerenciamento de dados da fábrica é utilizado, por exemplo o Team Center
(Siemens™), como uma plataforma para a administração central e
integrada das informações da fábrica, dos produtos, dos processos e dos
recursos produtivos.
Nesta seção foram apresentadas as etapas de planejamento de processos indicadas
pela literatura científica, além do método de planejamento 0+5+x e o método de planejamento
GEM. Assim, é possível entender como o planejamento de processos é realizado. A seguir,
serão apresentados os sistemas para a geração do plano de processos, elaborados de acordo
com as etapas de planejamento apresentadas nesta seção.
36
2.3. Sistemas de Geração do Plano de Processos
Nesta seção, será apresentada a revisão teórica sobre as formas de geração do
plano de processos. Aqui, será abordada a classificação fundamental para os sistemas de
planejamento de processos quanto à forma de sua geração. Os objetivos da abordagem deste
tema são:
Evidenciar os principais desafios da geração do plano de processos;
Apresentar as formas de geração do plano de processos existentes e,
posteriormente, no Capítulo 5 – Aplicação do método, compará-los ao
sistema de planejamento de processos da empresa do estudo de caso.
2.3.1. Contexto
O desenvolvimento do plano de processos tradicional de uma indústria depende
da capacidade de julgamento do corpo técnico e de engenheiros especialistas. Eles são
responsáveis por determinar uma rota de produção ótima para cada projeto de um novo
componente ou novo produto. Entretanto, com a enorme quantidade de variáveis e dados
envolvidos na avaliação de um processo de fabricação, esta não é uma tarefa simples e o que
se constata, segundo Groover & Zimmers (1988), é que uma proporção significante do
número total de planos de processo encontrados nas fábricas não são ótimos. Outro problema
encontrado no sistema de planejamento tradicional é que muitas inconsistências são geradas
ao se confrontar os planos de processos gerados por diferentes planejadores. E, por último, no
sistema tradicional de planejamento o conhecimento gerado pelo setor de planejamento de
processos fica retido com o processista, tornando a memória dos processos totalmente
dependente do planejador.
37
Podem-se identificar alguns desafios para a geração do plano de processos, em
uma lista não exaustiva, a saber:
Dificuldade de gerenciamento dos dados de processo – engloba as
dificuldades de se encontrar dados corretos e atualizados, de manipular as
informações, bem como as dificuldades de arquivar as informações;
Dificuldade de gerar planos ótimos – com a grande quantidade de
variáveis envolvidas no processo torna-se difícil gerar planos ótimos com
relação a fatores de custos de produção, investimentos e ergonomia;
Dificuldade de padronização dos planos de processos;
Falta de agilidade no planejamento – isto ocorre principalmente pela falta
de padronização de gerenciamento de dados e a das atividades, fazendo
com que o planejador não esteja focado apenas na atividade de
planejamento.
Dificuldade de reutilização – engloba a dificuldade de reutilização de
dados (como plano de processos), de equipamentos, de máquinas etc.
Na literatura são várias as possíveis soluções para o planejamento de processo
visando solucionar ou amenizar os problemas do sistema de geração do plano de processos
tradicional. De forma geral, a literatura científica adota uma classificação fundamental para os
sistemas de planejamento quanto à forma de sua geração (Figura 2.3).
38
Figura 2.3 – Sistemas de Geração do Plano de Processos.
2.3.2. Planejamento de Processos Manual
A criação do plano de processo de forma manual pode ser feita de duas formas: a
tradicional e a com manuais.
Na forma de geração chamada “tradicional” a análise do componente ou produto
projetado é feita por meio dos desenhos de engenharia. Nela o planejador se vale dos
desenhos de componentes similares de arquivos ou até mesmo de sua memória, recuperando
seus planos de processo, modificando-os e adaptando-os manualmente com o objetivo de
atender o projeto do novo componente ou produto.
A forma de geração de plano de processos com manuais é feita com o auxílio de
um ou mais manuais elaborados visando a simplificação do trabalho de planejamento para um
certo conjunto similar de componentes. Os manuais possuem uma seleção de sequências pré-
arquivadas de operações para dados tipos de componentes, as quais podem ser rapidamente
selecionadas e sequenciadas. O planejador apenas deverá trancrevê-las e adaptá-las para o
novo componente. Em geral, esta forma geração do plano de processo manual é mais eficiente
do que a forma tradicional.
39
Para Araújo (1997) as principais vantagens das abordagens manuais são o baixo
investimento e a flexibilidade obtida. No entanto, o autor destaca que a existência de
planejadores experientes é crucial para a obtenção de bons planos de processo.
2.3.3. Planejamento de Processos Auxiliado por Computador
O planejamento de processos auxiliado por computador, também conhecido por
CAPP (Computer Aided Process Planning), é utilizado desde meados da década de sessenta
como solução às dificuldades encontradas no planejamento de processos manual, tais como:
dificuldade de gerenciamento de numerosas variáveis de planejamento, dificuldade de
padronização dos planos e falta de agilidade na geração de planos.
Rozenfeld (1993) apud Araujo (1997) busca explicar a adoção dos sistemas CAPP
por meio de alguns fatores, a saber:
Integração e harmonia com outras áreas da empresa que utilizam
computadores, tal como a Engenharia de Produto e a geração de modelos via
CAD;
Existência de bases de informações que, ao serem criadas, possibilitam o
reaproveitamento de informações para peças similares ou alterações para uma
determinada mudança nas condições de fabricação;
Padronização de informações de processo assim como o seu domínio através
de uma linguagem comum e sistemática. Por exemplo, na determinação dos
valores de tempo e de custo para as famílias específicas de componentes;
Escassez de especialistas (planejadores de processos ou processistas) reais, ou
seja, com conhecimento e experiência suficientes para permitir a obtenção de
bons planos de fabricação;
40
Necessidade e consistência nos critérios de planejamento visando eliminar
planos díspares para a mesma peça ou peças similares.
Segundo Detand (1993), a geração do plano de processos assistida por
computador pode ser feita de duas formas fundamentais: a variante e a generativa. No entanto,
alguns sistemas apresentam uma combinação das anteriores dando origem à abordagem
híbrida, ou semi-generativa. A Figura 2.4 apresenta um esquema das duas formas principais,
variante e generativa, de abordagens de CAPP.
Figura 2.4 – Formas de Geração CAPP. (KERRY, 1997).
Abordagem Variante
De acordo com Benavente (2007), esta abordagem de geração de plano de
processos está fundamentada no conceito de que peças similares terão planos de processos
similares. Assim, para a geração do plano, as peças são agrupadas em famílias de peças,
distinguidas de acordo com suas características de fabricação e para cada família de peças um
plano de processos padrão é estabelecido e armazenado em arquivos de computador. O
41
plano de processos padrão é recuperado a cada nova peça que pertencem àquela família, é
modificado pelo planejador e, então o novo plano de processos é gerado.
Segundo Araujo (1997), uma das filosofias utilizadas como base para os sistemas
variantes é a denominada Tecnologia de Grupo (TG), na qual peças similares são
identificadas e agrupadas com o objetivo de tomar a vantagem das suas similaridades tanto no
seu projeto quanto na sua fabricação. Esta filosofia é tanto mais abrangente na medida em que
não envolve o conceito de igualdade, abrigando, portanto, a perspectiva de agrupamento em
famílias. Uma família é, assim, uma coleção de peças que são similares por causa da forma
geométrica ou tamanho, ou ainda por causa dos passos de processamento requeridos em sua
fabricação.
Rodrigues (1993), no entanto, ressalta que a aplicação da TG não é obrigatória
nos sistemas variantes. É possível que o sistema seja baseado em planos semelhantes, sem a
necessidade da formação de famílias de peças. Isso pode ocorrer, por exemplo, em empresas
que, apesar de ter planos padrões e famílias de peças definidas, têm alguns componentes que
não se enquadram em nenhumas delas. Assim, se neste caso existir um plano semelhante, este
será tomado como base. Contudo, de acordo com Wang e Li (1991) a grande desvantagem de
se trabalhar somente com planos semelhantes, é que estes sistemas normalmente devem ser
muito modificados para cada nova peça.
As principais vantagens da aplicação da abordagem variante são:
Poder-se-á utilizar a TG para aumentar a eficiência do processo podutivo por
meio do arranjo físico dos equipamentos, o qual se adequará conforme a
família de peças. Assim, uma determinado grupo de máquinas é selecionado
para a produção de uma família de peças. O arranjo físico é projetado de modo
a permitir um trabalho eficiente dentro da célula de manufatura, o que implica
42
em parâmetros de processo, ferramentas e demais condições similares que
possibilitam reduções no custo de produção (ARAUJO, 1997);
A manipulação de informações é mais simples do que a abordagem manual e
os planos de processos podem ser padronizados (BENAVENTE, 2007);
Simplificação e rapidez na determinação do processo de fabricação do produto,
com redução nos tempos operacionais das tarefas e no número de
especificações em arquivo, com o aumento das facilidades de estimativa de
custo, padronização de ferramentas e dispositivos, etc. (ARAUJO, 1997);
Redução do ferramental necessário à preparação das máquinas pela sua
padronização para cada família de peças (ARAUJO, 1997);
As principais desvantagens da aplicação da abordagem variante são:
A questão fundamental que se coloca perante os sistemas variantes é como
encontrar uma peça similar dentre as famílias, tarefa esta que pode ser dificil e
levar um tempo precioso (ARAUJO, 1997);
A qualidade final do plano do processo ainda depende, fundamentalmente, da
habilidade do processista que realiza as modificações necessárias às
particularidades de cada peça, sendo o computador apenas uma ferramenta de
auxílio às atividades de planejamento do processo (ARAUJO, 1997).
Abordagem Generativa
Nesta abordagem, um plano completamente novo é desenvolvido para cada novo
componente (SCALLAN, 2003). Segundo Ferreira (1996) apud Benavente (2007), o
planejamento do processo generativo pode ser definido como um sistema que sintetiza a
43
informação dos processos visando gerar automaticamente um plano de processo para uma
nova peça. No entendimento de Logan (1990) um sistema generativo é todo aquele com
capacidade de gerar planos de processos através da seleção de elementos em banco de dados e
sua utilização na realização de cálculos, baseando-se em regras de decisão e fornecendo
resultados nos formatos requeridos pelos sistemas que os utilizarão.
O sistema generativo sintetiza o projeto ótimo da sequência de processamento,
baseando-se na análise da geometria, material e outros fatores da peça, além da
disponibilidade das máquinas e outros recursos para atender às especificações desejadas.
Nele, o computador emprega um conjunto de algorítimos, sistemas de lógicas de decisão,
fórmulas e análises geométicas para gerar o plano de processos.
Em teoria, não deveria haver a necessidade da intervenção humana na abordagem
generativa, porém, na prática, existe a necessidade de alguma intervenção (SCALLAN, 2003).
Por isso, cabe fazer uma distinção a duas formas desta abordagem:
A interativa – nesta abordagem há o envolvimento do planejador na
geração do plano de processos, o qual deverá responder algumas perguntas
efetuadas pelo sistema.
Por se tratar de um sistema simples e genérico, a grande vantagem desta
abordagem é sua alta flexibilidade, sendo a maior flexibilidade dentre os
sistemas CAPP. É possível planejar qualquer peça e qualquer processo,
pois qualquer mudança nos recursos requeridos apenas implicam no seu
cadastramento na base de dados.
A automática – nesta abordagem, a interação com o processista é
dispensável. Nela o plano de processos é gerado automaticamente pelo
computador o qual possui regras de fabricação.
44
Esta é a forma de CAPP mais cobiçada pelos pesquisadores, “o
planejamento de processo automático é o objetivo maior de todas as
pesquisas em CAPP existentes. Quase 60% dos trabalhos publicados em
CAPP tratam desse assunto” (ROZENFELD, 1992).
Abordagem Híbrida
Esta abordagem surgiu por causa da dificuldade de se criar sistemas puramente
generativos. Assim, uniu-se as vantagens dos sistemas generativos às vantagens dos sistemas
variantes, e denominou-se de abordagem híbrida ou semi-generativa.
Nesta abordagem um pré-plano é desenvolvido e, se for o caso, modificado antes
do plano ser utilizado num ambiente de fabricação real (ARAUJO, 1997). Kerry (1997)
explica que em uma peça totalmente nova, não existente na história da empresa, inicia-se o
planejamento através do modo generativo interativo, e em determinados pontos pode-se
requisitar que o sistema faça uma inferência automática (cálculo de tempos, cálculo de
condições de usinagem, geração de comando numérico para um feature conhecido etc.).
Araujo (1997) destaca que a aplicação de sistemas híbridos tem possibilitado
aumentar a rapidez na elaboração de planos, reduzir a participação do processista, garantir a
qualidade do plano de processo pela uniformização de critérios dentro da empresa.
45
3. Manufatura Digital
Este capítulo apresenta a revisão teórica sobre manufatura digital. Em sua
primeira seção, são abordados: os conceitos de manufatura digital, suas funções, seus
principais benefícios e sua aplicação na indústria nacional. Em seguida, apresentam-se os
aspectos sobre a implantação desta tecnologia em uma corporação, onde são destacados: os
desafios da implantação, as etapas de implantação, a priorização dessas etapas e os fatores
críticos para uma implantação de sucesso.
3.1. Conceito de Manufatura Digital
Nesta seção, serão abordados: o conceito de manufatura digital, suas funções, as
principais vantagens da utilização desta tecnologia, bem como o estado atual de sua aplicação
em empresas nacionais. O objetivo de abordar este tema é justificar o uso desta tecnologia no
planejamento de processos em uma corporação.
Para Kuhen (2006) manufatura digital é um conceito amplo, o qual é composto
pela integração entre a fábrica virtual e a fábrica real (Figura 3.1, Kuhen (2006)). Nela, os
dados da fábrica real são utilizados na composição dos dados de entrada da fábrica virtual, de
tal forma que a fábrica real, por meio do uso de dados estocásticos, é simulada e aperfeiçoada
em um ambiente virtual. Então, a melhor configuração encontrada no ambiente virtual é
utilizada no ambiente real.
46
Figura 3.1 – A manufatura digital integra a fábrica virtual e a fábrica real. (Adaptado de
KUHEN, 2006)
A VDI 4499 (2006) afirma que o conceito de manufatura digital visa a integração
de métodos e ferramentas disponíveis em diferentes níveis para planejar e testar o produto
desde a fase inicial de planejamento até o controle operacional da fábrica. Por meio da
integração dos dados de manufatura o processo de planejamento se torna mais ágil, uma vez
que não há mais a necessidade da busca ou espera por dados. Além disso, dados atualizados
são obtidos, evitando-se erros de planejamento por inadequação de dados. Desta forma,
acelera-se o time-to-market dos produtos tornando as empresas mais competitivas. A Figura
3.2 ilustra este conceito.
47
Figura 3.2 – Manufatura Digital: Benefício e Esforço. (Adaptado de KUHEN, 2006)
De acordo com Westkämper (2007), o conceito de manufatura digital refere-se a
sistemas de gerenciamento dos dados da produção e tecnologias de simulação (layout,
ergonomia, robôs etc), as quais são usadas em conjunto para a otimização da manufatura antes
mesmo do início da produção e para auxílio às fases de ramp-up. Além disso, por meio de um
banco de dados eficiente onde as informações geradas (planos de processos, planos de
produção, simulações, lista de materiais etc.) são organizadas e gerenciadas, é possível validar
projetos futuros e a diminuir o tempo gasto com futuras modificações para melhorias dos
processos produtivos.
De acordo com a consultoria norte americana em PLM (Product LifeCycle
Management – Gerenciamento do ciclo de vida do produto) CIMdata, Manufatura Digital é
um conjunto de soluções que favorecem a integração entre as disciplinas de engenharia, desde
48
o projeto do produto até o planejamento da manufatura. As soluções utilizam as melhores
práticas de processos e permitem acesso à definição digital completa do produto, incluindo
planejamento de meios de produção e o planejamento de processos. Manufatura Digital é, na
prática, um conjunto de aplicativos de software integrados que trabalham com os dados de
definição do produto para apoiar o projeto de ferramentas, o planejamento de processos,
visualização, simulação, e outras análises necessárias para otimizar os processos de
manufatura (GRIEVES, 2006).
Miller (2006) cita as principais funções da manufatura digital (Figura 3.3), a saber:
Figura 3.3 – Principais funções da Manufatura Digital. (Adaptado de MILLER, 2006)
49
Sincronização de dados – os dados são sincronizados desde a concepção
do produto até a manufatura por meio de um sistema de gerenciamento de
dados corporativos, incluindo a interligação e a integração entre dados
CAD, CAM, concepção de ferramentas, ERP, MES e outros aplicativos de
software.
Planejamento de processos auxiliado por computador – objetivo é obter a
melhor solução para os processos por meio da definição e catalogação das
restrições de manufatura, dos custos de fabricação, das taxas de produção e
das boas práticas de processos.
Planejamento de células de manufatura, estações de trabalhos, linhas de
produção e instalações produtivas – com as ferramentas de manufatura
digital é possível detalhar as linhas de produção, as células produtivas e as
estações de trabalho. Além disso, as tarefas de manufatura e o processo de
montagem são concebidos em um ambiente digital. E, por fim, planejam-
se as instalações produtivas e o layout.
Simulação de operações e do fluxo de material – utilizam-se simulação a
eventos discretos das operações de manufatura e fluxo de materiais para a
visualização, validação e otimização de processos. Além disso, simulação
é utilizada para a avaliação dos movimentos de humanos, proporcionando
ergonomia, segurança e desempenho do trabalho de acordo com os
padrões e as normas corporativas.
Gerenciamento de recursos e da informação – a manufatura digital
proporciona a manutenção e gerenciamento das informações de recursos
de manufatura, utilizando ferramentas de software para fomentar o
50
commonization1 e o reuso de: componentes, montagens, equipamentos e
processos. Além disso, é possível gerar a documentação dos processos de
manufatura, determinar as instruções de chão-de-fábrica, visualizar
melhor o fluxo de materiais, ter uma comunicação efetiva entre os diversos
departamentos da empresa e aumentar a colaboração entre os operários;
Programação da Fábrica e Garantia da Qualidade – por meio dos
aplicativos de software de manufatura digital é possível elaborar a
programação de robôs, da soldagem e da pintura. Além disso, é possível
coordenar as máquinas de medição e outros equipamentos de fábrica, bem
como é possível criar, testar, otimizar e gerenciar as placas de circuito
impresso e montagem do produto.
O planejamento da qualidade, a inspeção de produtos, o controle da
variação dimensional, bem como uma avaliação contínua da qualidade
também são proporcionados pela manufatura digital.
Diversos autores citam os benefícios da aplicação das ferramentas de manufatura
digital na indústria. Vidal (2006) aplicou as ferramentas de manufatura digital na área de
armação de carroçarias da Volkswagen do Brasil para os modelos Polo e Fox e cita em sua
dissertação de mestrado os benefícios alcançados: “As vantagens para planejar e projetar uma
nova linha de armação com a utilização das ferramentas do uso da Fábrica Digital são
evidentes, pois, além de possibilitarem uma ação mais precisa, permitem antecipar a busca
por novas alternativas e soluções para a manufatura, contribuindo inegavelmente para
abreviar o prazo no lançamento de novos produtos, melhorar a qualidade do projeto das
1 Commonization – De acordo com Thorne et al. (2007) o conceito do “ Commonization” engloba os fatores que
fomentam a reutilização de componentes, subconjuntos, bens de produção, etapas do processo, conhecimentos de
engenharia etc.. Neste conceito, estratégias como a padronização , a modularização e a organização são
utilizadas para a manutenção e ampliação do número de recursos reutilizáveis.
51
instalações, garantir o atendimento das premissas do programa e reduzir os custos
relacionados com a fabricação do produto.” (VIDAL, 2006).
A CIMdata (2010) cita os potenciais beneficios da aplicação da manufatura
digital:
• Reduz o time-to-market ao encurtar o tempo necessário para iniciar a
produção;
• Apressa o tempo para receitas ao acelerar os processos de produção;
• Melhora a satisfação dos clientes ao aumentar as iterações de projeto
e melhorar a produção;
• Reduz a perda de conhecimento por meio da captura de
conhecimento de forma organizada, administrada e prontamente
acessível;
• Melhora a integração, tanto interna como com os fornecedores, por
proporcionar o acesso antecipado ao projeto, processo, e as fontes de informação em um ambiente controlado;
• Reduz custos de planejamento em geral ao acelerar o processo de
planejamento;
• Melhora o design for manufacturability ao integrar projeto do produto e do processo;
• Confirma a fabricação por meio da simulação das operações de
manufatura antes do início da produção;
• Reduz o número de protótipos por meio do uso do digital mock up e simulações da linha de produção;
• Aumenta a qualidade por meio da verificação do processo de
produção e permitindo que isto impacte no projeto do produto;
• Aumenta o foco de trabalho ao permitir que os profissionais gastem seu tempo com trabalhos produtivos ao invés de busca por dados.
• Influencia os dados de definição do produto no processo de
engenharia da manufatura para maximizar o uso dos dados do produto
e assegurar um plano de produção mais preciso e completo;
• Descobre e resolve problemas antecipadamente, assim reduz-se
custos;
• Gerencia os dados do processo de manufatura, auxiliando a
reutilização de processos e a padronização;
• Gerencia as revisões e as configurações dos processos de
manufatura;
• Gerencia as características de manufatura, tais como: pontos de
solda, pontos de referência, pontos de inspeção, etc.
52
• Antecipa o início do planejamento de processos durante o projeto do
produto, diminuindo o time-to-production;
• Auxilia a integração entre a EBOM e a MBOM e automatização da
transferência dos dados da BOM;
• Permite o uso de simulação de ergonomia e de máquinas para a
verificação de máquinas ferramenta, robôs, células de trabalho, e
linhas para a validação dos processos de manufatura;
• Gera automaticamente e distribui a documentação de processos;
• Reduz desentendimentos ao melhorar a comunicação com os
fornecedores;
• Efetua o balanceamento da capacidade global de manufatura;
• Vincula arquivos CAD aos processos de manufatura, tempos de
montagem, e custo de materiais;
• Reutiliza as informações de manufatura para guiar futuros projetos,
executar análises de valor agregado, e validar cenários alternativos;
• Prover informações de ordem de material e de ferramentas para as
operações de produção de maneira mais rápida e fácil;
• Promove processos em ciclos fechados – por meio do uso de dados
integrados, mudanças na BOP e outros processos são efetivamente
administrados e implantados;
• Alavanca o conhecimento da empresa – por meio da reutilização de
informações de outros planejamentos, as quais podem ser facilmente
acessadas em um ambiente de dados gerenciados;
• Melhora o gerenciamento de configurações – gerencia a estrutura de
processos de manufatura e automaticamente transfere as estruturas de
produtos para a MBOM, permitindo que BOP sejam construídas com uma configuração gerenciada e consistente;
• Gera esboços de listas de operações de montagens – reutilizam-se
planos e informações de layout para gerar automaticamente as
documentações do chão-de-fábrica;
• Otimiza os layouts de linhas de produção;
• Otimiza as estruturas de ferramental e equipamentos;
• Reduz os setups de linha e os custos de instalação;
• Reduz os custos de layout – valida e otimiza layouts e processos
antes que a produção inicie por meio de simulações de equipamentos,
de linhas, de ergonomia, e de entrega de material;
• Possibilita o planejamento do armazenamento interno de materiais;
• Otimiza o fluxo de materiais;
• Melhora a comunicação com fornecedores;
• Reduz erros de fornecedores;
• Melhora a precisão das ofertas de venda pelos fornecedores;
53
Miller et al.(2006) sugere que as empresas de manufatura podem atingir os
seguintes benefícios, por meio da aplicação de manufatura digital:
Encurtar o tempo de desenvolvimento do produto;
Antecipar a validação dos processos de manufatura;
Adiantar o ramp-up de produção;
Acelerar time to market;
Reduzir custos de manufatura;
Melhorar a qualidade de produção;
Melhorar a disseminação dos conhecimento sobre o produto;
Reduzir erros;
Aumentar a flexibilidade.
Chryssolouris, et al. (2009) cita que empresas que já exploram esses benefícios
estão demonstrando um grande potencial de crescimento no futuro. A Daimler Chrysler,
General Motors, Boeing, e a Lockheed Martin declararam publicamente que as tecnologias
digitais já lhes economizaram milhões de dólares em apenas alguns anos.
Segundo Miller (2005), enquanto muitas abordagens buscam soluções para áreas
bem delimitadas de negócios, a Manufatura Digital é uma das poucas alternativas com
potencial para transformar, de forma radical, os negócios, tornando-os mais competitivos.
Pois como afirma CIMdata (2006), as vantagens de se implantar a Manufatura Digital vão
muito além de redução de custos. Resultados de algumas empresas sugerem que a longo prazo
a Manufatura Digital pode afetar muitos custos indiretos e produzir substanciais benefícios
que impactam nas receitas da empresa a longo prazo. Isto pode ter um profundo efeito nas
empresas, permitindo que elas se transformem ou cresçam de maneiras jamais imaginadas.
Algumas dessas vantagens são listadas abaixo:
Melhora a qualidade de produtos;
Aumenta o market share;
54
Cria novas oportunidades de ganhos;
Aumenta a variação de produtos.
A AIT (Accessible Information Technology) e os projetos lançados durante a
década de 1990 pela indústria automotiva e aeroespacial na Europa foram pioneiros nos
avanços das tecnologias de manufatura digital, com o objetivo de aumentar a competitividade
da indústria por meio do uso avançado de tecnologia da informação em projetos e na
manufatura (AIT, 2001 apud CHRYSSOLOURIS, et al., 2009).
Tal como na Europa, no Brasil as indústrias automotiva e aeroespacial lideram o
uso da manufatura digital. A Volkswagen do Brasil, por exemplo, tem alcançado
significativos resultados com a implantação da Manufatura Digital. Em entrevista realizada
por Pavani (2007), o CIO da empresa afirma: “Já conseguimos com o com o projeto uma
economia de um milhão de reais, uma vez que os processos e os testes físicos passaram a ser
realizados virtualmente”. Segundo Freitas (2010), a Volkswagen do Brasil começou a utilizar
simulações computadorizadas para desenvolver novas linhas de montagem há cerca de 10
anos. Segundo o Gerente de Engenharia da empresa, as simulações geraram uma redução de
cerca de trinta por cento nos custos de planejamento das novas linhas, sem contar a
diminuição do nível de retrabalho devido aos inevitáveis erros de projeto, que somente eram
percebidos quando os equipamentos estavam instalados (Freitas, 2010).
A Dassault Systèmes anunciou a implantação da Fábrica Digital nas facilidades da
Embraer S.A. (Monitor Mercantil, 2011). Segundo Moreira (2011) a Embraer, quarta maior
fabricante de aviões do mundo, deu adeus aos papéis em suas fábricas em São José dos
Campos (SP-Brasil) e de Melbourne (Flórida-EUA). Cita a autora que com o crescente
interesse do mercado pelos jatos executivos, a Embraer passou a demandar tecnologias
flexíveis capazes de assegurar operações de manufatura mais ágeis. Isso para atender
rapidamente às mudanças do segmento, sem deixar de garantir que o trabalho fosse feito em
55
conformidade com as exigências do setor tanto em qualidade quanto em velocidade de
produção (Moreira, 2011). “Nosso objetivo é criar um modelo único de fabricação para
aumentar a eficiência, reduzir custos e oferecer um ambiente colaborativo para que os
designers, engenheiros, projetistas e profissionais de chão de fábrica trabalhem como uma
equipe”, afirma Alexandre Baulé, vice-presidente da área de Sistemas de Informação da
Embraer, em entrevista realizada por Moreira (2011). Segundo ele, ao seguir um único roteiro
de produto, esses profissionais podem tomar decisões mais rapidamente e garantir a precisão
dos dados e a perfeição dos processos que são cruciais para assegurar o excelente desempenho
dos jatos Phenom e Legacy 500 (MOREIRA, 2011).
3.2. Implantação de Manufatura Digital
Esta seção aborda os seguintes aspectos relativos à implantação de manufatura
digital em uma corporação: os desafios da implantação, as etapas de implantação, a
priorização dessas etapas e os fatores críticos para uma implantação de sucesso. O principal
objetivo da abordagem deste tema é contextualizar o método desenvolvido neste trabalho.
Para De Carli (2008), tal como na implantação de sistemas CAD, MRP, PLM
entre outros em que há uma mudança abrupta dos sistemas usuais da empresa, a implantação
dos sistemas de manufatura digital em uma empresa pode não ser uma tarefa simples. Muitos
autores relatam casos de insucessos nas implantações de sistemas. Krasner (2000) afirma que
falhar em aprender com as implementações de sistemas já realizadas é um problema comum.
A implantação das ferramentas de manufatura digital requer mais do que
simplesmente a instalação de aplicativos de software. É necessário alterar a rotina de trabalho
dos departamentos da fábrica envolvidos, para que o sistema opere adequadamente e, assim,
produza resultados satisfatórios à sua aplicação na corporação.
56
O núcleo dos sistemas de manufatura digital é sua base de dados, a qual depende
de que o profissional de planejamento insira os dados do processo adequadamente. O sistema
não deixa de operar caso os dados não sejam colocados devidamente. Assim, é possível, por
exemplo, que o profissional execute uma simulação e não a associe a um determinado produto
ou processo, e desta forma, a simulação não pode ser reaproveitada em outro projeto. Da
mesma forma, dados de projetos, sequências de operações etc.
Portanto, além da instalação dos aplicativos de software é necessário adequar os
fluxos de trabalho corporativos para receber o novo sistema, e, assim, proporcionar o uso mais
vantajoso à corporação dos benefícios oferecidos pela manufatura digital.
Para De Carli (2010), as atividades de implantação de manufatura digital podem
ser agrupadas em cinco fases (Figura 3.4), a saber:
1a Fase – Preparação do projeto. Esta fase contempla as
definições iniciais do projeto como planejamento geral,
cronograma, escopo, objetivos, requisitos de negócio,
parceiros, equipes, papéis e responsabilidades, aplicativos de
software, aplicativos de hardware e a arquitetura básica de
funcionamento dos softwares. Aqui são aprovadas as
aquisições mais significativas de softwares, hardwares e
serviços. Também são iniciados os treinamentos para a equipe
do projeto;
2a Fase – Definição dos processos futuros. Nesta fase é feito o
mapeamento dos processos em prática na empresa, dos
principais problemas, das oportunidades, dos requisitos
funcionais e dos processos. Os parceiros (consultores)
recomendam as melhores práticas a serem seguidas. São
levantadas as diferenças entre os processos mapeados e as
melhores práticas recomendadas, e definidos os planos para
tratamento dessas diferenças. Também são identificadas as interfaces com os sistemas legados. O produto final aqui é a
definição dos processos futuros a serem implantados;
3a Fase – Configuração do sistema. Nesta fase o sistema é
configurado conforme os processos futuros, e os requisitos
definidos na fase anterior. Os sistemas complementares e
interfaces, caso existam, também são construídos. Documenta-
se a configuração construída;
4a Fase – Testes de validação final e treinamento. Nesta fase
são realizados os testes de integração da solução construída. O
atendimento dos requisitos de negócios é validado. Toda a
solução estabelecida na fase de definição dos processos futuros
(2a fase) é testada de forma integrada. Também têm início o
57
treinamento dos usuários e o carregamento dos dados dos
sistemas antigos para os sistemas novos;
5a Fase – Preparação para go live, go live e suporte. Nesta fase
é planejado o início de operação da nova solução nos novos
sistemas e com os novos processos. São desligados os sistemas
antigos e acionados os novos. Equipes de suporte da empresa e
da consultoria são preparadas para dar o apoio pós-implantação.
Figura 3.4 – Fases de implantação de Manufatura Digital de De Carli(2010).
De Carli (2010) priorizou as fases de implantação de manufatura digital (Quadro
3.1). Para tanto, o autor aplicou os métodos Delphi e Analytic Hierarchy Process, em
profissionais de empresas que implantam projetos de manufatura digital, os quais definiram a
ordem de importância das fases do projeto de implantação.
Quadro 3.1 – Priorização das fases de implantação de Manufatura Digital.
Prioridade Fase de Implantação
1º Fase 1 - Preparação do Projeto
2º Fase 2 - Definição de Processos Futuros
3º Fase 3 - Configuração do Sistema
4º Fase 4 - Testes de validação final e treinamento
5º Fase 5 - Preparação go live, go live e suporte
Priorização das Fases de Implantação
Este trabalho está focado na segunda fase de implantação – Definição de
processos futuros, a qual, segundo a classificação de De Carli, é a segunda etapa em ordem de
prioridade.
De Carli (2008) em seu trabalho de mestrado, “Identificação, priorização e análise
dos fatores críticos de sucesso na implantação da fábrica digital em uma empresa”, cita os
fatores críticos de sucesso na implantação de manufatura digital ( ou fábrica digital), os quais
foram identificados por meio de uma pesquisa exploratória em implantações de sistemas
58
como o ERP (Enterprise Resource Planning) e PLM (Product Life Cycle Management) entre
outros. Por meio dos métodos AHP e Delphi, esses fatores críticos foram ranqueados. O
resultado da pesquisa foi a identificação e a priorização de nove fatores críticos de sucesso
(Quadro 3.2 – Identificação e Priorização dos Fatores Críticos de Sucesso na Implantação de
Manufatura Digital.).
No Quadro 3.2, pode-se observar que existem tanto fatores técnicos (abrangente
reengenharia do negócio, parceiros com conhecimento e experiência, testes de aceitação de
software e bugs de software) quanto não técnicos (apoio e comprometimento contínuo da alta
gerência, adequado papel do líder de projeto, participação e comprometimento do usuário,
gerenciamento da mudança ao longo do projeto e confiança entre os parceiros do projeto).
Conforme De Carli (2008), frequentemente gerentes de projeto têm foco nos fatores técnicos
e negligenciam em considerar as questões não técnicas, o que pode ocasionar em
implantações mal sucedidas.
Quadro 3.2 – Identificação e Priorização dos Fatores Críticos de Sucesso na Implantação de
Manufatura Digital.
Prioridade Fatores Críticos de Sucesso
1º Apoio e comprometimento contínuo da alta gerência.
2º Abrangente reengenharia do negócio.
3º Parceiros com conhecimento e experiência.
4º Adequado papel do líder do projeto.
5º Participação e comprometimento do usuário.
6ºGerenciamento efetivo da mudança ao longo do projeto
(Preparação das pessoas para a mudança).
7º Confiança entre parceiros do projeto.
8º Testes de aceitação do software.
9º Bugs do software.
Identificação e Priorização dos Fatores Críticos de Sucesso
59
4. O Método
Este capítulo apresenta o desenvolvimento do método para a formalização do uso
de ferramentas de manufatura digital no planejamento de processos. Inicialmente, o método
busca aperfeiçoar o modelo de planejamento de processos utilizado na empresa. Em seguida,
propõe-se o uso evolutivo das ferramentas de manufatura digital, no qual, primeiramente,
define-se o uso dos aplicativos sem alterações no sistema de informação corporativo e,
posteriormente, a evolução do uso desses aplicativos com alterações sistema de informação.
Por fim, faz-se a análise do uso dos aplicativos na empresa, a fim de que os devidos cuidados
sejam tomados durante a execução do projeto de implantação.
Este método está estruturado em cinco etapas, a saber:
Etapa 1 – Análise do Modus Operandi2;
Etapa 2 – Aplicação das ferramentas de manufatura digital;
Etapa 3 – Definição do modelo inicial;
Etapa 4 – Proposta do modelo futuro;
Etapa 5 – Análise do modelo.
A Figura 4.1 apresenta o fluxograma das atividades executadas no Método de
formalização do uso das ferramentas de manufatura digital no planejamento de processos.
2 Modus Operandi – é uma expressão em latim que significa “modo de operação” e é utilizada para designar uma
maneira de executar uma atividade seguindo procedimentos pré- estabelecidos.
60
Mapear atividades de
planejamento
Validar mapeamento das
atividades
Mapa
Validado?
Corrigir
inconsistências
Pesquisar melhores
práticas de planejamento
de processos
Comparar os métodos
de planejamento de
processos
Identificar melhorias no
Modus Operandi
N
S
Estudar aplicativos de
software selecionados
Identificar a aplicação
das ferramentas de
software nas
macroatividades
Definir sequência de
procedimentos de
planejamento com
manufatura digital
Elaborar o checklist com
os procedimentos de uso
das ferramentas de MD.
Elaborar critérios de
aplicação das
ferramentas de
manufatura digital
Definir a nova sequência
de procedimentos de
planejamento com
manufatura digital
Elaborar novos critérios
de aplicação das
ferramentas de
manufatura digital
Fim
Identificar pontos de
melhoria
Análise SWOT
Início
Etapa 3 - Definição do conceito idealEtapa 1 - Análise do Modus Operandi
Etapa 2 - Aplicação das ferramentas de
Manufatura Digital
Etapa 4 – Proposta de evolução do
conceito ideal
Etapa 5 - Análise do Modelo
61
Figura 4.1 – Fluxograma do Método de formalização do uso das ferramentas de manufatura
digital no planejamento de processos.
Os principais atores3 para a execução das etapas deste método são: o líder do
projeto, consultores e usuários.
O líder de projeto é um membro interno da corporação em estudo, o qual deve
conhecer todo andamento do projeto. É ele quem vai nortear as ações, definir requisitos e
critérios durante todo o projeto.
A principal função dos consultores é designar em quais etapas do planejamento de
processos as ferramentas de manufatura digital deverão ser utilizadas e criar estratégias para
isso. É necessário que eles tenham um bom conhecimento das ferramentas de manufatura
digital, bem como do fluxo de planejamento de processo da empresa em estudo.
Os usuários do sistema são os planejadores de processo da empresa. Eles têm a
função de informar quais são os procedimentos nas etapas de planejamento e as principais
dificuldades encontradas no processo.
4.1. Etapa 1 – Análise do Modus Operandi
Esta etapa tem por objetivo o alinhamento do entendimento dos procedimentos de
planejamento de processos da empresa e a proposição de melhorias nesse sistema, a fim de
que a empresa esteja preparada para receber as ferramentas de manufatura digital. Para tanto,
as seguintes atividades de planejamento devem ser cumpridas:
Atividade I – Mapear as atividades de planejamento do sistema atual;
Atividade II – Benchmarking;
Atividade III – Identificar os pontos de melhoria no Modus Operandi.
3 Atores – pessoas envolvidas no projeto.
62
A Figura 4.2 apresenta o fluxograma das atividades realizadas na Etapa 1 – Análise do
Modus Operandi.
Símbolo Descrição
Atores envolvidos na
atividade
Ferramentas/ Técnicas
utilizadas
Legenda
Fim
Início
Mapear atividades
de planejamento
Validar
mapeamento das
atividades
Mapa
Validado?
Corrigir
inconsistências
Pesquisar melhores
práticas de
planejamento de
processos
Comparar os
métodos de
planejamento de
processos
Identificar
melhorias no
Modus Operandi
Consultores
Usuários
Líder do Projeto
Consultores
Usuários
Líder do Projeto
Consultores
Pesquisa
Bibliográfica;
Benchmarking.
Entrevistas semi-
estruturadas;
Fluxograma;
MacroFluxograma
.
N
S
Atividade I – Mapear as
atividades de planejamento.
Atividade II – Benchmarking
Atividade III – Identificar os
pontos de melhoria no
Modus Operandi.Benchmarking
Análise do fluxo
de valor
Figura 4.2 – – Fluxograma da Etapa 1 – Análise do Modus Operandi.
63
4.1.1. Atividade I – Mapear as atividades de planejamento do sistema atual
Esta atividade constitui o mapeamento das atividades de planejamento de processos,
feito por meio de entrevistas semi-estruturadas4, conduzidas pelos consultores, com os
planejadores de processos.
Para execução da entrevista semi-estruturada, deve-se elaborar um questionário
alinhado com as necessidades da corporação (Apêndice I). Assim, os consultores deverão pré
avaliar as necessidades da corporação em estudo e elaborar questões visando: entender as sub-
divisões do sistema, avaliar o alinhamento dos planejadores com os objetivos corporativos,
entender os desafios encontrados pelo planejamento de processos etc.
Os fluxos de planejamento de processos devem ser documentados em fluxogramas. De
acordo com Borba (2007), o fluxograma é uma representação gráfica mostrando todos os
passos de um processo. Ele apresenta uma excelente visão do processo e pode ser útil para
verificar como os vários passos do processo se relacionam, bem como para detectar
oportunidades de melhoria de processos.
Lins (1993) apud Vergueiro (2002) afirma que os principais elementos do fluxograma
são: a atividade (representada por um retângulo), a decisão (representada por um losângo) e
atividade início ou fim (representado por um retângulo com bordas arredondadas, busca
evidenciar o início e o fim de um processo). Neste caso, os fluxogramas ainda deverão conter
informações sobre: os dados de entrada, os dados de saída, os principais aplicativos de
software envolvidos e as áreas da corporação envolvidas em cada etapa de planejamento.
A Figura 4.3 ilustra o modelo de fluxograma com os elementos de dados de entrada e
saída, aplicativos de software e as áreas da corporação envolvidas.
4 Entrevista semi-estruturada – é o tipo de entrevista que combina perguntas abertas e fechadas, onde o
informante tem a possibilidade de discorrer sobre o tema proposto. O pesquisador deve seguir um conjunto de
questões previamente definidas.
64
Decisão?
N
Fim
Entrada 1
Atividade 1InícioS
Atividade 2
Saída 1
Entrada 2
Software 1
Software 2
Saída 2Area x
Area y
Software 3
Saída 3
Figura 4.3 – Modelo do Fluxograma
No caso de empresas com grandes demandas de planejamento, os fluxogramas
poderão ser divididos por tipo de atividade de planejamento e tipo de projeto de planejamento.
Recomenda-se também que os mapas sejam descritos em relatórios técnicos, para que
os detalhes ocultados no fluxograma sejam evidenciados na forma escrita.
Para facilitar a execução dos comparativos e análise das atividades de planejamento
nas etapas seguintes deste método, macro fluxogramas são construídos contendo informações
de dados de entrada e dados de saída da macro atividade. A Figura 4.4 apresenta um modelo
de macro fluxograma com informações de entrada (entradas) e informações de saída (saídas).
65
Figura 4.4 – Modelo do Macro Fluxograma
Ao final desta atividade, faz-se uma reunião com a equipe de planejadores para a
validação dos fluxogramas construídos e correção de inconsistências.
4.1.2. Atividade II – Benchmarking
O objetivo desta atividade é criar uma base de conhecimento de planejamento de
processos para o auxílio da atividade de identificação dos pontos de melhoria no Modus
Operandi.
Primeiramente, realiza-se uma pesquisa sobre os métodos de planejamento de
processos, que pode ser feita por meio de revisão da literatura científica ou benchmarking5
entre empresas do mesmo segmento.
Feita a pesquisa de métodos de planejamento de processos, o próximo passo é analisá-
las e averiguar se existe alguma estratégia utilizada nos métodos da literatura científica que
possa ser agregada ao Modus Operandi.
A seguir, devem-se buscar na literatura científica sistemas de geração do plano de
processos, e compará-los entre si e com o Modus Operandi da empresa em estudo.
5 Benchmarking – é uma ferramenta para a verificação das melhores práticas apresentadas pelo mercado.
66
Os critérios utilizados para a consecução deste comparativo são identificados por meio
da análise das características do planejamento de processos mais importantes para a
corporação em estudo.
Por fim, os sistemas de geração do plano de processos encontradas na literatura
científica e o Modus Operandi são conceituados de acordo com os critérios de comparação
estabelecidos em níveis ímpares, por exemplo: três níveis (alto, médio e baixo).
4.1.3. Atividade III – Identificar pontos de melhoria no Modus Operandi
Esta atividade tem por objetivo identificar os pontos de melhoria no Modus Operandi
de planejamento de processos corporativo, para que ele esteja preparado para receber as
ferramentas de fábrica digital.
Para a identificação das melhorias, o primeiro passo é efetuar uma análise do fluxo de
valor6 nos fluxogramas do Modus Operandi. Assim, as atividades que agregam valor ao plano
de processos são mantidas e as que não agregam são descartadas ou substituídas.
A seguir, os consultores se valerão do Benchmarking, realizado na Atividade II desta
etapa, e das observações feitas durante as entrevistas com os planejadores para aperfeiçoar o
fluxo de planejamento de processos.
Além disso, os consultores deverão conhecer os requisitos e as restrições para
aplicação das ferramentas de manufatura digital e contemplá-los durante a análise do Modus
Operandi corporativo.
Por meio destas três análises, os pontos de melhoria identificados deverão ser
documentados em um relatório técnico e aprovados pelo líder de projeto.
6 Fluxo de Valor – Um fluxo de valor é toda ação (agregando valor ou não) necessária para trazer um produto
por todos os fluxos essenciais a cada produto: (1) o fluxo de produção desde a matéria-prima até os braços do
consumidor, e (2) o fluxo do projeto do produto, da concepção até o lançamento (Rothere & Shook, 2003)
67
Caso haja pontos de melhoria reprovados pelo líder do projeto, os impactos destes
pontos deverão ser analisados e documentados para que se conheçam as restrições do sistema.
4.2. Etapa 2 – Aplicação das ferramentas de manufatura digital
O objetivo desta etapa é verificar em quais macro atividades de planejamento de
processos (mapeadas na primeira etapa descrita neste método), as ferramentas de manufatura
digital (previamente selecionadas pela empresa durante a primeira etapa de implantação –
preparação do projeto) são aplicáveis.
O principal ator para execução desta etapa é o consultor, o qual deverá conhecer os
aplicativos de software, bem como as atividades de planejamento da empresa.
Para que o objetivo proposto nesta etapa seja cumprido, determinam-se as seguintes
atividades:
Atividade I – Estudo dos aplicativos de software selecionados;
Atividade II – Identificação da aplicação das ferramentas de software nas macro
atividades de planejamento.
A Figura 4.5 apresenta o fluxograma das atividades realizadas na Etapa 2 – Aplicação
das ferramentas de manufatura digital.
68
Fim
Início
Estudar aplicativos de
software selecionados
Identificar a aplicação
das ferramentas de
software nas
macroatividades
Consultores
Símbolo Descrição
Atores envolvidos na
atividade
Ferramentas/ Técnicas
utilizadas
Legenda
Consultores
Pesquisa
Bibliográfica;
Estudo aplicado.
Macroflugrama;
Tabelas.
Figura 4.5 – Fluxograma da Etapa 2 – Aplicação das ferramentas de manufatura digital.
4.2.1. Atividade I – Estudo dos aplicativos de software selecionados
Esta atividade visa o entendimento das funcionalidades dos aplicativos de software à
empresa. Com isso, faz-se necessário o estudo dos aplicativos e a seleção das funcionalidades
mais relevantes à empresa.
A atividade de estudo dos aplicativos de software poderá ser feita por meio de
pesquisa em sites da internet de empresas especializadas em manufatura digital,
esclarecimentos com o fornecedor e pesquisa bibliográfica de casos onde ferramentas de
manufatura digital foram utilizadas.
A seleção de funcionalidades relevantes ao planejamento de processos da empresa em
estudo é feita com base nas principais necessidades identificadas pelo consultor durante o
processo de mapeamento (realizado na etapa um deste método). As funcionalidades devem ser
descritas e documentadas em um relatório técnico.
69
4.2.2. Atividade II – Identificação da aplicação das ferramentas de software
nas macro atividades de planejamento
Com as principais funcionalidades dos aplicativos de software estudadas e
documentadas na atividade anterior, o passo final para concluir esta etapa é a identificação do
uso destes aplicativos nas macro atividades de planejamento.
Para tanto, analisam-se as macro atividades de planejamento de processos
(identificadas na etapa um deste método), listam-se todos os casos em que as ferramentas
selecionadas podem ser aplicadas.
Por fim, gera-se uma tabela (Figura 4.6) com as macro atividades de planejamento,
suas principais informações de entrada e de saída e as ferramentas de manufatura digital que
podem ser utilizadas. A tabela gerada é o principal resultado desta etapa. Um exemplo de
tabela é apresentado também no Apêndice II.
Aplicação de Manufatura Digital
Atividade Entradas Saídas Ferramentas
1 Interpretação
geométrica do desenho Desenhos de
Engenharia
Especificação de
Materiais;
Especificação de
acabamento de
superfície
k
2 Macro Atividade 2 b f k y
3 Macro Atividade 3 c g x y
4 Macro Atividade 4 d h k x y
Figura 4.6 – Modelo de tabela de aplicação das ferramentas de manufatura digital nas macro
atividades de planejamento.
70
4.3. Etapa 3 – Definição do modelo inicial
O objetivo desta etapa é definir um método de planejamento de processos que
contemple as ferramentas de manufatura digital e que se adeque ao Modus Operandi da
empresa, bem como criar uma estrutura para que os usuários se adequem às novas rotinas
de planejamento.
O método definido, ou modelo inicial, apresenta os procedimentos para o
planejamento de processos com os aplicativos de manufatura digital, sem que haja
mudanças nos sistemas de informação da empresa. Nesta etapa, os aplicativos de software
são instalados sem interfaces com os sistemas corporativos.
Para a consecução do modelo inicial, as seguintes atividades ocorrem:
Atividade I – Elaborar critérios de aplicação das ferramentas de fábrica
digital;
Atividade II – Definir a sequência de procedimentos de planejamento de
processos contemplando as ferramentas de fábrica digital;
Atividade III – Elaborar o checklist7 com os principais procedimentos de
uso das ferramentas de fábrica digital.
A Figura 4.7 apresenta o fluxograma das atividades executadas na Etapa 3 –
Definição do Modelo inicial.
7 Checklist – ou lista de verificação. É uma lista de atividades, processos, objetos etc; utilizada universalmente
para compensar as limitações da atenção e da memória humana.
71
Fim
Início
Definir sequência de
procedimentos de
planejamento com
manufatura digital
Elaborar o checklist
com os procedimentos
de uso das ferramentas
de MD.
Consultores
Símbolo Descrição
Atores envolvidos na
atividade
Ferramentas/ Técnicas
utilizadas
Legenda
Consultores
Fluxogramas;
Macrofluxogramas
Macroflugramas;
Checklist.
Elaborar critérios de
aplicação das
ferramentas de
manufatura digital
Líder do Projeto
Consultores
Brainstorming
Figura 4.7 – Fluxograma da Etapa 3 – Definição do Modelo inicial.
4.3.1. Atividade I – Elaborar critérios de aplicação das ferramentas de
fábrica digital
A atividade de elaboração dos critérios de aplicação das ferramentas de fábrica digital
consiste em definir os requisitos e as restrições do uso das ferramentas na empresa.
Os critérios são definidos por meio de reuniões de brainstorming8 entre os consultores
e o líder de projeto, os quais devem estudar em quais circunstâncias o uso destas ferramentas
é viável para a empresa na ocasião de implantação destas ferramentas.
8 Brainstorming – termo em inglês que significa “tempestade de ideias”. É um método de resolução de
problemas em que os participantes são estimulados a emitir suas ideias de forma livre, sem críticas e em um
curto espaço de tempo.
72
Durante a definição dos critérios de aplicação das ferramentas, o líder de projeto tem a
função de apresentar as restrições da empresa, e os consultores têm o papel de conhecer as
funcionalidades e as limitações do software. Estes dois atores devem, então, unir suas
competências e definir os critérios de aplicação dos aplicativos de software.
Ao final desta atividade, os critérios elaborados são documentados em um relatório
técnico.
4.3.2. Atividade II – Definir a sequência de procedimentos de planejamento
de processos contemplando as ferramentas de fábrica digital
Esta etapa consiste na inserção dos procedimentos de fábrica digital no planejamento
de processos da empresa – o Modus Operandi.
Para tanto, os consultores se valem do relatório descritivo e do fluxograma do Modus
Operandi (documentados na etapa um deste método – Preparação do Modus Operandi), do
estudo das ferramentas de manufatura digital (elaborado na etapa dois deste método –
Aplicação das ferramentas de Manufatura Digital) e dos critérios de aplicação definidos nesta
fase.
Ao final desta atividade, os procedimentos deverão ser descritos em um relatório
técnico e um novo fluxograma deverá ser estabelecido.
4.3.3. Atividade III – Elaborar o checklist com os principais procedimentos
de uso das ferramentas de fábrica digital
A elaboração do checklist das atividades de manufatura digital contempladas no
Modelo inicial visa criar uma base de conhecimento para que os planejadores de processos
utilizem adequadamente as ferramentas implantadas. De modo que, as utilidades destas
ferramentas sejam aplicadas com maior confiabilidade.
73
No checklist estão contidas as seguintes informações sobre cada macro atividade de
planejamento:
Informações de entrada e saída – essas são as informações de entrada e
saída já contidas no macro fluxograma elaborado na Etapa 1 deste método;
Atividades de manufatura digital – são as atividades de manufatura digital
a serem executadas em cada macroatividade de planejamento;
Conexão – são as ligações entre as subdivisões dos fluxogramas (no caso
em que os fluxogramas forem subdivididos).
Estas informações deverão ser organizadas em uma tabela para que o usuário entenda
a atividade a ser realizada. A Figura 4.8 ilustra um modelo de checklist. Um exemplo de
Checklist é apresentado no Apêndice III.
ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
a
b
c
d
ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
f
g
ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
h
i
j K
X• S1;
• S2.B2
Y
Checklist de Manufatura Digital
Etapa
1Macro
Atividade 1
-
Etapa
2Macro
Atividade 2Z • S3; C2
Etapa
3Macro
Atividade 3
W • S4;
• S5.
Figura 4.8 – Modelo de Checklist.
4.4. Etapa 4 – Proposta do modelo futuro
Esta etapa constitui na elaboração de uma proposta de evolução do uso das
ferramentas de manufatura digital, é nela que as mudanças nos sistemas de informação
74
corporativos são definidas. O objetivo é explorar melhor os benefícios que estas ferramentas
oferecem ao planejamento de processos da empresa, e, assim, aperfeiçoa-lo.
As atividades desta etapa são bastante similares às da etapa anterior (Etapa 3 –
Definição do Modelo Inicial), pois o objetivo de ambas é formular um método de
planejamento de processos. A diferença entre elas são os critérios de aplicação das
ferramentas de fábrica digital e o uso do checklist.
O checklist não é utilizado nesta etapa, pois se espera que neste momento os
planejadores já estejam habituados às atividades de manufatura digital.
Com isso, as seguintes atividades são definidas para a consecução desta etapa:
Atividade I – Elaborar novos critérios de aplicação das ferramentas de
fábrica digital;
Atividade II – Definir a nova sequência de procedimentos de planejamento
de processos contemplando as ferramentas de fábrica digital.
A Figura 4.9 apresenta o fluxograma das atividades executadas na Etapa 4 – Proposta
do modelo futuro.
75
Fim
Início
Definir a nova sequência
de procedimentos de
planejamento com
manufatura digital
Consultores
Símbolo Descrição
Atores envolvidos na
atividade
Ferramentas/ Técnicas
utilizadas
LegendaFluxogramas;
Macrofluxogramas
Elaborar novos
critérios de aplicação
das ferramentas de
manufatura digital
Líder do Projeto
Consultores
Brainstorming
Figura 4.9 – Fluxograma da Etapa 4 – Proposta do modelo futuro.
4.4.1. Atividade I – Elaborar novos critérios de aplicação das ferramentas de
fábrica digital
Já que nesta etapa os aplicativos de manufatura digital podem apresentar interfaces
com o sistema corporativo ou até mesmo substituir alguns sistemas, o primeiro passo para a
elaboração dos novos critérios de aplicação das ferramentas é identificar quais alterações no
sistema são viáveis.
Assim, os consultores do projeto deverão verificar as funcionalidades dos aplicativos
que não puderam ser implantadas devido à necessidade de alguma alteração no sistema.
76
Então, os consultores e o líder do projeto deverão estudar as alterações nos sistemas
juntamente aos benefícios trazidos por elas, e definir quais alterações são vantajosas à
empresa.
A seguir, tal como na etapa anterior, os novos critérios de aplicação deverão ser
definidos por meio de reuniões de brainstorming entre os consultores e o líder do projeto.
Ao final desta atividade, os critérios elaborados são documentados em um relatório
técnico.
4.4.2. Atividade II – Definir a nova sequência de procedimentos de
planejamento de processos contemplando as ferramentas de fábrica
digital
Com os critérios de aplicação das ferramentas de fábrica digital definidos e as
alterações no sistema de informação aprovadas, define-se o novo método de aplicação de
ferramentas de fábrica digital.
Nesta atividade, além dos critérios de aplicação, os consultores se valem dos
fluxogramas elaborados na Etapa 1- Preparação do Modus Operandi e na Etapa 3 – Definição
do modelo inicial. Então, o novo método de planejamento de processos é definido.
O novo método de planejamento de processos deverá ser documentado em um
relatório técnico e o novo fluxograma deverá ser formulado.
4.5. Etapa 5 – Análise do modelo
Nesta etapa de análise do modelo, são identificados os pontos fortes e pontos fracos,
nos cenários interno e externo, do novo modelo de planejamento de processos com
manufatura digital.
77
Através da identificação desses pontos, são elencados pontos de controle durante a
implantação do modelo para que ela seja bem sucedida, bem como pontos de melhoria são
propostos.
Esta etapa é composta por duas atividades, a saber:
Atividade I – Análise SWOT;
Atividade II – Identificar pontos de melhoria.
A Figura 4.10 ilustra o fluxograma de atividades desenvolvidas na Etapa 5 – Análise
do Modelo.
Fim
Início
Identificar pontos de
melhoria
Consultores
Símbolo Descrição
Atores envolvidos na
atividade
Ferramentas/ Técnicas
utilizadas
Legenda
Análise SWOT
Líder do Projeto
Consultores
SWOT
Figura 4.10 – Fluxograma da Etapa 5 – Análise do Modelo.
78
4.5.1. Atividade I – Análise SWOT
A análise do novo método de planejamento de processos visa identificar os
principais ganhos e perdas gerados por este método, bem como identificar os principais
pontos de controle durante a implantação do modelo para que ela seja bem sucedida.
De acordo com Hill & Westbrook (1997), o termo SWOT é um acrónimo do
idioma inglês que significa: forças (strengths), fraquezas (weaknesses), oportunidades
(opportunities) e ameaças (threats). A análise SWOT propõe a análise de cenários segundo
esses quatro fatores. Por sua simplicidade, esta é uma ferramenta para fazer análises de
qualquer tipo de cenário (DAYCHOUW, 2007).
A análise SWOT normalmente é apresentada em forma de uma matriz – a Matriz
SWOT, a qual está ilustrada na Figura 4.11.
Am
bien
te
Inte
rno
Forças Fraquezas
Am
bien
te
Ext
erno
Oporunidades Ameaças
SWOT
Figura 4.11 – A Matriz SWOT.(Adaptado de: KUAZAQUI et. al., 2005)
A análise de cenários está dividida em: Ambiente interno (Forças e Fraquezas) e
Ambiente Externo (Oportunidades e Ameaças).
A análise do ambiente interno visa identificação de fatores característicos da
empresa, suas forças e fraquezas. As forças geradas pelo novo modelo de planejamento de
79
processos devem ser monitoradas para que seus benefícios se perpetuem na empresa. Já as
fraquezas encontradas no modelo devem ser controladas e estratégias devem ser traçadas para
que elas sejam amenizadas.
A análise do ambiente externo são os fatores que fogem do domínio da empresa, são
eles as oportunidades e ameaças. As oportunidades suscitadas pelo novo modelo de
planejamento de processos devem ser identificadas para que suas vantagens sejam bem
aplicadas pela empresa. Já as ameaças devem ser controladas para que as perdas geradas, caso
ocorram, sejam minimizadas.
Assim, o modelo de planejamento de processos projetado deve ser analisado de
acordo com a técnica de análise SWOT para que se potencializem os ganhos do projeto de
implantação e as perdas sejam amenizadas.
4.5.2. Atividade II – Identificar pontos de melhoria
Com a análise feita na atividade anterior é possível identificar quais são os principais
pontos de melhoria no novo modelo de planejamento de processos. Isto inclui não só a
sequência de atividades determinada, mas também as atividades de suporte ao novo modelo
tais como: tipo de licença dos aplicativos de software, interfaces de implantação, suporte do
fornecedor, treinamentos etc.
Assim, nesta atividade os fatores que impactam o novo sistema deverão ser analisados
e, caso haja alguma deficiência ou potencial de melhoria estes são reportados.
80
5. Aplicação do Método e Análise
Neste capítulo, apresenta-se uma aplicação do método proposto e descrito no Capítulo
4 desta tese, com o objetivo de demonstrar a sua aplicabilidade, limitações e resultados.
O método proposto foi aplicado a uma empresa que está em processo de implantação
das ferramentas de manufatura digital no seu planejamento de processos. Para manter o sigilo
das informações da empresa em estudo, ela será denominada de “Empresa A”.
A Empresa A é uma multinacional do segmento automotivo, que produz caminhões,
chassis e plataformas para ônibus, bem como eixos, motores, peças e componentes para
aplicações industriais. A fábrica conta com cerca de onze mil colaboradores e tem
aproximadamente um faturamento líquido de quinze bilhões de reais.
Nas seções subsequentes deste capítulo apresenta-se a aplicação da sequência de
atividades proposta no Capítulo 4 – O Método.
5.1. Etapa 1 – Análise do Modus Operandi
Esta etapa foi iniciada por uma reunião entre os atores do projeto (líder do projeto,
consultores e usuários do sistema). Nela o líder do projeto apresentou a equipe formada e o
papel de cada ator no projeto.
Nesta reunião, o líder do projeto apresentou aos consultores o fluxograma das
atividades padrão de planejamento, bem como o nível de detalhamento dos mapas requerido
pelo sistema de planejamento. Assim, foram definidas três funções de planejamento (Quadro
5.1) e oito tipos de projeto de planejamento (Quadro 5.2), totalizando vinte e quatro
fluxogramas de atividades de planejamento.
81
Quadro 5.1 – Funções de Planejamento.
Atividades de Planejamento
A. Processos
B. Especificação Técnica
C. Layout
Quadro 5.2 – Tipos de Projeto de Planejamento.
Tipos de Projeto Descrição
1. Produto Novo / Alteração
de Produto
Planejamento de processos para um novo produto ou alteração
de um existente.
2. Aumento de Capacidade Projeto de aumento da capacidade de produção de determinado
produto ou componente.
3. Substituição de
Máquinas
Projeto de substituição de máquinas, por motivos de defeitos,
obsolescência da máquina etc.
4. Qualidade Projeto de melhoria da qualidade dos produtos fabricados,
normalmente requisitado pelo departamento de qualidade.
5. Melhoria das Condições
de Trabalho
Este projeto visa atender questões ergonômicas do chão-de-
fábrica.
6. Racionalização São projetos que visam a otimização da produção, busca-se
melhorar os processos produtivos para a economia de recursos.
7. Atendimento à Produção
Este tipo de projeto acontece quando a capacidade de produção
real da fábrica não atende à capacidade planejada. Então, o
planejamento de processos busca soluções para que a
capacidade de produção real atenda à capacidade planejada.
8. Estudos
São os projetos de estudo dos investimentos necessários
(instalações, máquinas etc.) para a produção de um novo
produto ou aumento de capacidade de produção de um produto
existente.
A análise do Modus Operandi foi feita em duas áreas de planejamento da Empresa A.
Para se manter a confidencialidade dos dados da empresa, as áreas de: Engenharia de
82
Manufatura de Produtos A (EMPA) e Engenharia de Manufatura de Produtos B (EMPB).
Sendo que os Produtos A são entradas para a fabricação dos Produtos B.
5.1.1. Atividade I – Mapear as atividades de planejamento do sistema atual
Nesta atividade foi de grande importância que os usuários do sistema informassem
adequadamente as atividades executadas durante o planejamento de processos, bem como
suas principais restrições, para que os consultores as compreendessem e potencializassem o
uso das soluções de manufatura digital de acordo com as restrições existentes no sistema
apresentado.
Com isso, o questionário para as entrevistas foi um elemento chave para o sucesso
desta etapa. Ele foi montado de acordo com as subdivisões de projeto requisitadas e buscou-se
encontrar as principais restrições do sistema. O Apêndice I apresenta o questionário utilizado
para as entrevistas.
Os consultores utilizaram o questionário e o fluxograma padrão para nortear as
entrevistas com os planejadores de processos, porém as entrevistas ocorreram livremente para
que as características do sistema fossem identificadas.
Inicialmente, as entrevistas foram feitas em grupos com três pessoas de cada área de
planejamento (EMPA e EMPB) e com a mesma atividade de planejamento (Processos ou
Especificação Técnica ou Layout). Contudo, observou-se que entrevistas com um número
muito grande de planejadores não são eficientes, pois o foco da entrevista é perdido por
conversas paralelas ou, algumas vezes, apenas um usuário fala e os outros ficam ociosos.
Então, decidiu-se fazer entrevistas com apenas dois planejadores, um planejador de cada área
(EMPA e EMPB) com a mesma atividade de planejamento (Processos ou Especificação
Técnica ou Layout).
83
Deste modo, foram realizadas cerca de quarenta entrevistas para o mapeamento das
atividades de planejamento da Empresa A e quatro reuniões finais de validação dos
fluxogramas e dos macro fluxogramas das atividades de planejamento.
Nos fluxogramas, identificou-se a função de planejamento (Quadro 5.1 – Funções de
Planejamento), o tipo de projeto (Quadro 5.2 – Tipos de Projeto de Planejamento.), as
entradas e saídas de cada atividade, áreas da empresa envolvidas na atividade de planejamento
e aplicativos de software utilizados. A Figura 5.1 apresenta como a função e tipo de projetos
foram identificados nos fluxogramas e a Figura 5.2 apresenta como os dados de entrada,
dados de saída, aplicativos de software e as áreas da empresa envolvidas na atividade de
planejamento foram inseridos no fluxograma.
Figura 5.1 – Identificação da função e tipo de projeto no fluxograma.
84
Figura 5.2 – Identificação dos componentes do fluxograma.
No total foram feitos doze fluxogramas diferentes, pois algumas atividades de
planejamento de mesma função de planejamento se repetiam entre os diferentes tipos de
projetos de planejamento. O Quadro 5.3 apresenta a distribuição dos fluxogramas de
planejamento.
Por fim, os macro fluxogramas foram elaborados, eles contêm as macro atividades de
planejamento, os dados de entrada e saída de cada macro atividade e apresentam as conexões
entre as atividades de planejamento. Para exemplificar os macro fluxogramas construídos, a
Figura 5.3 apresenta o macro fluxograma C1.
85
Quadro 5.3 – Distribuição dos fluxogramas de planejamento.
Atividade/
Projeto
A. Planejamento de
Processos
B. Especificação
Técnica
C. Planejamento de
Layout
1. Produto Novo / Alteração
de Produto A1 B1 C1
2. Aumento de Capacidade A2 B2 = B1 C2
3. Substituição de Máquinas A3 B3 = B1 C3 = C2
4. Qualidade A4 B4 = B1 C4 = C2
5. Melhoria das Condições
de Trabalho A5 = A4 B5 = B1 C5 = C2
6. Racionalização A6 B6 = B1 C6 = C2
7. Atendimento à Produção A7 B7 = B1 C7 = C2
8. Estudos A8 B8 C8
Figura 5.3 – Macrofluxograma C1.
86
5.1.2. Atividade II – Benchmarking
Para criar a base de conhecimento sobre planejamento de processos proposta nesta
atividade, houve uma tentativa de fazer um benchmarking com empresas do mesmo segmento
da Empresa A. No entanto, as empresas que atenderam o pedido de benchmarking não tinham
as mesmas atividade de fabricação da Empresa A (montagem) e os fluxos de planejamento
não apresentavam o mesmo nível de complexidade dos fluxos da Empresa A. Então, o
benchmarking corporativo foi descartado e as informações sobre as melhores práticas de
planejamento de processos foram encontradas na literatura científica.
Os métodos de planejamento de processos foram pesquisados entre artigos dos
principais eventos de planejamento da manufatura e livros especializados no tema e são
apresentados no Capítulo 2 – Planejamento de Processos. O Quadro 5.4 apresenta os
principais títulos pesquisados para a consecução desta atividade.
As atividades de planejamento de processos encontradas foram analisadas e verificou-
se que as atividades de planejamento apresentadas nos métodos da literatura em geral já são
executadas no planejamento de processos da Empresa A.
As atividades apresentadas no Método de planejamento 0+5+X englobam todo o as
atividades de planejamento desde a preparação do projeto até a implantação na fábrica, as
quais se valem de técnicas de gerenciamento de projetos semelhantes às técnicas do PMBOK.
A Empresa A utiliza técnicas do PMBOK para o gerenciamento de todos os seus projetos,
inclusive para o gerenciamento de projetos de planejamento de processos. E, portanto, já
utiliza as estratégias sugeridas por este Método.
87
Quadro 5.4– Literatura Consultada sobre Métodos de Planejamento de Processos.
Literatura Consultada
Método Tipo de
Obra Título da Obra Autores Ano Publicação
1
Grid
Engineering
for
Manufacturing
Artigo
Manufacturing
Grid: Needs,
Concept and
Architecture
Yushun FAN,
Dazhe ZHAO
et al.
2004
Lecture Notes in
Computer
Science
Artigo
Durchgängige
und integrierte
Fabrik- und
Prozessplanung
Constantinescu,
Eichelberger,
Westkämper.
2009
Werkstattstechnik
online Jahrgang
99 (2009) H. 3
2
0+5 Modelo
de
Planejamento
de Processos
Livro Factory Planning
Manual Schenk et al. 2010 Springer-Verlag
3
Atividades
relatadas na
literatura
científica em
geral
Livro Process Planning Peter Scallan 2003 Elsevier
Dissertação
de
mestrado
Desenvolvimento
e aplicação de um
sistema de
planejamento de
processos
auxiliado por
computador em
um ambiente de
usinagem
Sávio Pacheco
Melo 2003
Universidade
Federal do Rio
Grande do Sul
Dissertação
de
mestrado
Planejamento de
Processos
Automático para
Peças
Paramétricas
Haroldo
Thomaz Kerry
Jr.
1997 USP São Carlos
As atividades de planejamento de processos apresentadas no Método GEM já
contemplam manufatura digital. No entanto, são genéricas e não contemplam todas as
atividades necessárias para o planejamento de processos na Empresa A. Porém, podem-se
verificar algumas estratégias relevantes ao planejamento de processos da Empresa A, a saber:
observa-se neste método que os planejadores são especializados em sua área de conhecimento
de processos (processos, especificação técnica, layout). Ao mesmo tempo, observam-se
88
momentos que as atividades de planejamento são feitas em conjunto, para que o se descubram
pontos ótimos globais. E, por último, infere-se que as atividades de planejamento sejam
padronizadas, pois este sistema aborda o uso de sistemas de manufatura digital, que depende
de trabalhos padronizados para funcionar adequadamente.
Da mesma forma que os métodos de planejamento foram encontrados, os sistemas
para a geração do plano de processo foram pesquisados na literatura científica (Quadro 5.5) e
são apresentadas no Capítulo 2 – Planejamento de Processos.
Durante as entrevistas realizadas na atividade anterior (Mapear as atividades de
planejamento do sistema atual) elencaram-se as características mais importantes para o
sistema de planejamento na Empresa A, as quais estão listadas no Quadro 5.6.
Quadro 5.5– Literatura Consultada sobre Sistemas de Geração do Plano de Processos.
Literatura Consultada
Tipo de Obra Título da Obra Autores Ano Publicação
1 Dissertação
de mestrado
Desenvolvimento e aplicação
de um sistema de
planejamento de processos
auxiliado por computador em
um ambiente de usinagem
Sávio Pacheco
Melo 2003
Universidade
Federal do
Rio Grande
do Sul
2 Dissertação
de mestrado
. Sistema de apoio à decisão
na escolha de condições
operacionais para processos
de usinagem
Geraldo
Accetturi de
Araujo
1997 USP - Escola
Politécnica
3 Dissertação
de mestrado
Planejamento de Processos
Automático para Peças
Paramétricas
Haroldo
Thomaz Kerry
Jr.
1997 USP São
Carlos
4 Dissertação
de mestrado
Um sistema para o projeto e
fabricação remota de peças
prismáticas via internet
Júlio César
Ticona
Benavente
2007
Universidade
Federal de
Santa Catarina
89
Quadro 5.6 – Critérios de Comparação
Descrição
1 Custo
São os custos decorrentes da instalação, conservação e
permanência de funcionamento dos sistemas utilizados
para desenvolvimento dos processos de planejamento.
2Especialização de mão-de-
obra
Este critério avalia a necessidade de planejadores de
processos especialistas em sua atividade de
planejamento (processos, especificação técnica,
layout ).
3 Nível de experiência
Este critério avalia a necessidade de planejadores
experientes para a execução da atividade de
planejamento.
4Nível de centralização de
informações
Processo que permite o direcionamento único das
informações geradas do início ao fim do processo
5Velocidade na obtenção
das informações
Processo pela qual se obtém de forma rápida e sucinta
informações relevantes no momento certo e com a
qualidade necessária para desenvolvimento de
atividades futuras.
6 Integração da informação é o nível em que as informações associadas a um dado
assunto estão integradas.
7Nível de armazenamento
de informações em papel
É o critério em que avalia-se a necessidade de arquivos
físicos de informações.
8Facilidade de recuperação
de informação
Processo em que a busca de informações é facilitada
através de sistemas inteligentes.
9Nível de padronização de
procedimentos
Processo que permite a execução das atividades de
planejamento de processo de forma normatizada, com
procedimentos, e políticas. Este define o que deve ser
feito para executar os processos.
10 Nível de customização
Este critério avalia a necessidade de customização do
sistema de planejamento de processos para os diversos
tipos de planos existentes
Critério
Critérios de Comparação
Então, elaborou-se um quadro comparativo (Quadro 5.7) entre os sistemas de geração
do plano de processos encontrados na literatura científica e o sistema mapeado na Empresa A,
o qual deu suporte à consecução da próxima atividade desta etapa – Identificar pontos de
melhoria no Modus Operandi.
90
Quadro 5.7 – Quadro Comparativo entre as formas de geração do Plano de Processos.
Característica
Sistemas de Geração do Plano de Processos
Manual CAPP Empresa A
Tra
dic
ional
Com
Man
uai
s
Var
iante
Gen
erat
ivo
Inte
rati
vo
Gen
erat
ivo
Auto
mát
ico
Híb
rido
Modus
Oper
andi
Custo Baixo Baixo Médio Médio Alto Médio Baixo
Especialização de mão-
de-obra Médio Médio Médio Baixa Baixa Médio Médio
Nível de experiência Alta Alta Médio Baixa Baixa Baixa Alta
Nível de centralização de
informações Baixo Médio Médio Alto Alto Alto Baixo
Velocidade na obtenção
das informações Baixa Baixa Média Alta Alta Alta Baixa
Integração da
informação Baixa Baixa Alta Alta Alta Alta Baixa
Armazenamento de
informações em papel Alta Alta Baixa Baixa Baixa Baixa Alta
Facilidade de
recuperação de
informação
Baixa Baixa Média Alta Alta Alta Baixa
Nível de padronização de
procedimentos Baixo Médio Alto Alto Alto Alto Baixo
Nível de customização Baixo Médio Médio Baixo Alto Médio Baixo
5.1.3. Atividade III – Identificar pontos de melhoria no Modus Operandi
Esta atividade trata das oportunidades de melhoria no método de planejamento de
processos praticado na Empresa A. O objetivo é gerar uma discussão sobre as propostas de
melhoria, que darão suporte à implantação do método de planejamento de processos com
ferramentas de fábrica digital.
Para a consecução desta atividade realizou-se uma análise de fluxo de valor das
atividades de planejamento da Empresa A. Identificaram-se atividades que agregam valor e
atividades que não agregam valor. No entanto, as atividades que não agregam valor são
necessárias para a consecução do plano no sistema atual. Porém, essas atividades serão
91
excluídas automaticamente no novo modelo de planejamento de processos com manufatura
digital.
A seguir, analisaram-se as observações feitas durante as atividades I e II desta etapa e
relatam-se as seguintes oportunidades de melhoria:
Padronização da forma de trabalho de planejamento entre as áreas (EMPA e
EMPB) – este é um requisito fundamental para que o sistema de manufatura digital
opere adequadamente, pois como foi visto na Seção 3.2 - Implantação de
Manufatura Digital o sistema necessita ser alimentado corretamente;
Centralização e padronização da forma de armazenamento das informações – esta
é uma necessidade do sistema atual que será automaticamente solucionada pelo
uso correto das ferramentas de manufatura digital;
Especialização da mão-de-obra – verificou-se no método de planejamento de
processos GEM que planejadores especialistas em sua área de planejamento
dominam melhor o seu tema e quando integrados para tomada de decisão em
conjunto os pontos ótimos de planejamento são somados;
Integrar as atividades de planejamento (Processos, Especificação Técnica e
Layout). De tal forma que os planejadores tenham uma visão holística do projeto e
desenvolvam o ótimo global do processo, não apenas ótimos isolados de cada
atividade de planejamento.
5.2. Etapa 2 – Aplicação das ferramentas de manufatura digital
Esta etapa tem a função de identificar em quais etapas do planejamento de processos
as ferramentas de manufatura digital são aplicáveis, nela as seguintes atividades foram
executadas:
92
Atividade I – Estudo dos aplicativos de software selecionados;
Atividade II – Identificação da aplicação das ferramentas de software nas macro
atividades de planejamento.
5.2.1. Atividade I – Estudo dos aplicativos de software selecionados
O objetivo desta atividade é identificar as principais funcionalidades dos aplicativos de
software de manufatura digital de interesse da Empresa A relacionadas às atividades de
planejamento de processos.
A Empresa A selecionou três aplicativos de software fornecidos pela Siemens®, a
saber:
Process Designer™ – trata-se de um ambiente para gerenciamento das atividades
de planejamento de processo;
Process Simulate™ – fornece um ambiente 3D para a simulação e validação de
sequência de processos de fabricação, e está integrado ao Process Designer™;
Plant Simulation™ – é um aplicativo de simulação a eventos discretos 9utilizado
para criar modelos digitais de sistemas logísticos como, por exemplo, efetuar a
simulação de fluxos materiais e pessoas em um sistema produtivo.
Para a consecução desta atividade informações sobre os aplicativos de software foram
pesquisadas em livros, revistas eletrônicas, sites da internet de empresas especializadas no
tema e no site do próprio fornecedor, a Siemens® (Quadro 5.8 – Fontes de Informação sobre
os aplicativos de software.). Além disso, os consultores realizaram uma pesquisa exploratória
dos aplicativos de software.
9 Simulação a eventos discretos – Simulação é um processo de experimentação que utiliza um modelo detalhado
de um sistema real para determinar respostas às mudanças provocadas em sua estrutura,ambientes ou condições
de contorno (BATEMAN & HARREL, 2002). A simulação de eventos discretos é utilizada para modelar
sistemas que mudam o seu estado em momentos discretos no tempo, a partir da ocorrência de eventos. (CHWIF
& MEDINA, 2007).
93
Quadro 5.8 – Fontes de Informação sobre os aplicativos de software.
Fontes de Informação sobre os aplicativos de Software
Fonte Descrição
1
BANKS, J.; CARSON, J.;
NELSON, B. Discrete-event system
simulation. New Jersey: Prentice
Hall, 1996.
É um livro de simulação a eventos discretos,
ele faz uma breve descrição de aplicativos de
simulação, dentre eles: ProModel , Arena ,
AutoMod , Deneb/QUEST , Extend ,
MicroSaint , WITNESS , Plant Simulation -
Siemens.
2
LAW, A. M.; KELTON, W. D.
Simulation modeling and analysis. 2 ed. New York: McGraw-Hill,
1991.
É um livro já consagrado no mundo da
simulação à eventos discretos. Apresenta os
principais aplicativos de software utilizados no
tema.
3 Site da CIMdata
(http://www.cimdata.com/)
A CIMdata é uma consultoria em tecnologias
PLM. No site é possível encontrar artigos a
respeito dos principais aplicativos de software
de manufatura digital.
4
Site da Argesim
(http://www.argesim.org/comparison
s/index.h l
Neste site são apresentados doze modelos de
simulação resolvidos por, no mínimo, dois
diferentes aplicativos, permitindo comparações
de desempenho.
5 Revista eletrônica OR/MS Today
(http://lionhrtpub.com/orms/)
Apresenta a cada dois anos uma pesquisa com
os principais aplicativos de software de
simulação, relacionando vendedores,
principais custos, clientes, sistema operacional
utilizado etc.
6
Site da Siemens
(http://www.plm.automation.siemens
.com/pt_br/)
Apresenta as principais funcionalidades dos
aplicativos de software Siemens PLM.
Desta forma, as características dos aplicativos de software de interesse da Empresa A
foram descritas em um relatório técnico.
5.2.2. Atividade II – Identificação da aplicação das ferramentas de software
nas macro atividades de planejamento
O objetivo proposto nesta atividade é identificar em quais etapas do planejamento de
processos as ferramentas de fábrica digital selecionadas são aplicáveis, sem se verificar os
94
casos em que a aplicação das ferramentas estudadas é vantajosa aos diversos projetos e
atividades de planejamento de processos.
Para tanto, os consultores analisaram o macro fluxograma do Modus Operandi feito na
Etapa 1 – Análise do Modus Operandi e, por meio do estudo dos aplicativos de software
realizado na atividade anterior, identificaram em quais atividades de planejamento as
ferramentas de fábrica digital são aplicáveis.
Com isso, tabelas com as macro atividades de planejamento, suas principais
informações de entrada e de saída e as ferramentas de manufatura digital que podem ser
utilizadas foram construídas de acordo com o projeto e atividade de planejamento. (Apêndice
II).
5.3. Etapa 3 – Definição do modelo inicial
Nesta etapa as ferramentas de manufatura digital foram inseridas nas atividades de
planejamento por meio do cumprimento das três atividades propostas nesta etapa, a saber:
Atividade I – Elaborar critérios de aplicação das ferramentas de fábrica
digital;
Atividade II – Definir a sequência de procedimentos de planejamento de
processos contemplando as ferramentas de fábrica digital;
Atividade III – Elaborar o checklist com os principais procedimentos de
uso das ferramentas de fábrica digital.
5.3.1. Atividade I – Elaborar critérios de aplicação das ferramentas de
fábrica digital
Esta atividade foi realizada por meio de uma reunião de Brainstorming entre os
consultores e o líder do projeto, na qual a questão a ser respondida era: “Quando a aplicação
95
das ferramentas de Fábrica Digital é viável ao sistema atual da Empresa A?”. Ao final da
reunião definiram-se três critérios, a saber:
Sempre que não houver necessidade de alterações nos sistemas
corporativos atuais;
Deseja-se apenas instalar as ferramentas e utilizá-las sem a preocupação de
potencializar o seu uso por meio de alterações de integrações aos sistemas
atuais;
Utilizar as ferramentas sempre que os dados gerados puderem ser
reutilizados para aplicações futuras.
Ao final desta atividade, os critérios elaborados foram documentados em um relatório
técnico.
5.3.2. Atividade II – Definir a sequência de procedimentos de planejamento
de processos contemplando as ferramentas de fábrica digital
Nesta atividade a nova sequência de procedimentos de planejamento de processos foi
definida por meio da inserção dos procedimentos de fábrica digital no Modus Operandi da
Empresa A.
A inserção dos procedimentos de fábrica digital está fundamentada nos critérios de
aplicação definidos na atividade anterior, no estudo das características das ferramentas de
manufatura digital (elaborado na etapa dois deste método – Aplicação das ferramentas de
Manufatura Digital) e no fluxo de atividades atual.
Assim, as etapas de planejamento do estado atual foram analisadas em conjunto com
as características das ferramentas de fábrica digital e, com base nos critérios de aplicação,
uma nova sequência de atividades foi definida.
96
As atividades foram modificadas acrescentando-se o uso das ferramentas de
manufatura digital tanto para agilizar a consecução das macro atividades quanto para se
manter um banco de dados dos projetos de planejamento de processos.
Para facilitar a visualização das etapas de aplicação das ferramentas de fábrica digital
no fluxograma, ícones representando cada uma delas foram alocados nos fluxogramas. A
Figura 5.4 apresenta os ícones utilizados para identificar as ferramentas de manufatura
utilizadas e a Figura 5.5 mostra como os ícones foram inseridos nos fluxogramas.
Figura 5.4 – Ícones de identificação das ferramentas de manufatura digital.
Ao final desta atividade, o novo fluxo de atividades foi descrito em um relatório
técnico e um novo fluxograma foi desenhado especificando-se os aplicativos de software de
manufatura digital a serem utilizados em cada atividade de planejamento.
97
Figura 5.5 – Exemplo de uso dos ícones nos fluxogramas
98
5.3.3. Atividade III – Elaborar o checklist com os principais procedimentos
de uso das ferramentas de fábrica digital
Nesta atividade um checklist para cada tipo de projeto e para cada atividade de projeto
foi elaborado, com o objetivo de guiar as ações dos planejadores quanto aos novos
procedimentos de planejamento com manufatura digital. Neles estão listados as macro
atividades, suas entradas e saídas, seus procedimentos de manufatura digital e sua conexão
com as subdivisões dos fluxogramas.
O checklist foi elaborado por meio da análise da nova sequência de atividades de
planejamento de processos definida na atividade anterior (Atividade II – Definir a sequência
de procedimentos de planejamento de processos contemplando as ferramentas de fábrica
digital) e do Macro fluxograma com as principais entradas e saídas de cada macro atividade
(definido na primeira atividade da Etapa um deste método). No Apêndice III apresenta-se o
checklist elaborado para a atividade de planejamento de processos do projeto de processos de
um novo produto.
O uso do checklist torna o sistema de manufatura digital mais confiável. Uma vez que,
ao cumprir as atividades estipuladas no checklist, as ferramentas de simulação e de
gerenciamento de dados do processo são utilizadas corretamente e uma base de dados com
informações históricas de projetos é formada, a qual poderá ser utilizada em projetos futuros.
5.4. Etapa 4 – Proposta do modelo futuro
Nesta etapa as mudanças nos sistemas de informação corporativos foram definidas
com o objetivo de explorar melhor os benefícios que as ferramentas de manufatura digital
oferecem ao planejamento de processos da empresa.
99
Por causa das mudanças incorridas do aperfeiçoamento do uso das ferramentas de
manufatura digital, um novo fluxo de atividades de planejamento de processos foi definido.
As seguintes atividades foram realizadas para a consecução desta etapa:
Atividade I – Elaborar novos critérios de aplicação das ferramentas de
fábrica digital;
Atividade II – Definir a nova sequência de procedimentos de planejamento
de processos contemplando as ferramentas de fábrica digital.
5.4.1. Atividade I – Elaborar novos critérios de aplicação das ferramentas de
fábrica digital
O primeiro passo para a consecução desta atividade foi o levantamento das
funcionalidades das ferramentas de manufatura digital que poderiam ser exploradas com
alterações no sistema de informação corporativo. Então uma reunião de brainstorming entre
os consultores definiram-se duas funcionalidades a serem exploradas, a saber:
Gerenciamento de dados de processos – o aplicativo de software Process
Designer uma ferramenta eficaz para o gerenciamento de dados do processo.
Este aplicativo de software traz num ambiente colaborativo ao planejador
informações sobre linhas de produção, estações de trabalho, fluxos de material
etc. Neste ambiente, os planejadores de processo podem trocar informações e
acessar bibliotecas com conteúdo de projetos anteriores. Este software também
é capaz de gerenciar o sistema de aprovação de projeto, no qual todas as
informações ficam arquivadas eletronicamente (aprovação, motivo de
aprovação ou reprovação etc.).
100
Esta funcionalidade não é explorada, pois os sistemas de manufatura digital
não estão integrados entre si no sistema corporativo.
Gerenciamento de arquivos de Processos – O aplicativo de software Process
Designer™, permite o controle do acesso de edição/leitura dos projetos,
gerando um maior controle da informação.
Esta funcionalidade não é utilizada, pois necessita-se que a base de dados
Oracle do sistema de manufatura digital seja configurada para exercer esta
função.
Em seguida, os consultores em conjunto com o líder do projeto identificaram as
alterações de sistema viáveis para a aplicação das funcionalidades a serem exploradas. Assim,
duas mudanças necessárias ao sistema foram definidas, a saber:
Criar uma interface de comunicação entre o aplicativo de software Process
Designer™ e o sistema de informação corporativo.
Esta alteração é necessária uma vez que somente o departamento de
planejamento de processos utilizará as ferramentas de manufatura digital e suas
informações estão interligadas com os demais departamentos da Empresa A.
Desta forma, torna-se necessário a coexistência do sistema corporativo e do
sistema de manufatura digital para que a funcionalidade de gerenciamento dos
dados do processo seja mais bem explorada.
Controle do acesso aos projetos por meio da base de dados Oracle.
Esta alteração visa à utilização da função de gerenciamento de arquivos de
processo, a qual o planejador que distribui os planos deverá gerenciar os
acessos aos arquivos dos projetos.
101
A seguir, houve a necessidade de justificar as alterações de sistema junto à alta
gerência das áreas de planejamento. Com isso, os consultores elaboraram um quadro (Quadro
5.9 – Vantagens incorridas das alterações de sistema) com as principais vantagens incorridas
da aplicação de cada alteração de sistema.
As justificativas foram então apresentadas e aprovadas pela alta gerência e as
informações foram incorporadas ao histórico do projeto.
Quadro 5.9 – Vantagens incorridas das alterações de sistema
Vantagens das alterações de sistema
Alteração de Sistema Vantagens
Interface de comunicação entre o
sistema de manufatura digital e o atual
sistema corporativo
Potencializa o gerenciamento
dos dados do processo;
Evita tarefas duplicadas;
Melhora a comunicação;
Agiliza o planejamento de
processos.
Controle do acesso aos projetos por
meio da base de dados Oracle
Melhora o controle do fluxo de
informações;
Controle de acesso aos arquivos
(quem fez?, quando fez?, o que
fez?, como fez?, onde fez?)
Em seguida, uma reunião de brainstorming foi realizada entre os consultores e a líder
de projeto para se definir os critérios de aplicação das ferramentas de manufatura digital. Com
a qual se chegou a três critérios de aplicação, a saber:
102
Potencializar o uso das funcionalidades de gerenciamento de dados do processo
por meio da alteração de sistema de interface de comunicação entre o sistema
de manufatura digital e o atual sistema corporativo;
Utilizar o controle de acesso a arquivos de processos por meio da base de
dados Oracle;
Utilizar as ferramentas sempre que os dados gerados puderem ser reutilizados
para aplicações futuras.
Ao final desta atividade, os critérios elaborados foram documentados em um relatório
técnico juntamente com as justificativas para as alterações no sistema.
5.4.2. Atividade II – Definir a nova sequência de procedimentos de
planejamento de processos contemplando as ferramentas de fábrica
digital
Esta atividade tem por objetivo a inserção das funcionalidades das ferramentas de
fábrica digital que não puderam ser utilizadas no modelo inicial devido às restrições de
sistemas.
Com os novos critérios de aplicação das ferramentas de manufatura digital definidos
um novo fluxo de atividades de planejamento de processos com manufatura digital foi
elaborado.
Para a consecução desta atividade os consultores se valeram não só dos fluxogramas
do Modelo inicial (definido na etapa três deste método), mas também dos fluxogramas do
Modus Operandi (definido na etapa um deste método). Isto porque toda a sequência de
procedimentos de planejamento foi revista e refeita para se chegar ao modelo mais adequado
aos novos critérios de aplicação.
103
Tal como na elaboração dos fluxogramas do modelo inicial, onde havia ícones
representando as ferramentas de manufatura digital, estes ícones foram utilizados no desenho
dos fluxogramas do modelo futuro.
Ao final desta atividade, a nova sequência de atividades foi descrita em um relatório
técnico e um novo fluxograma foi desenhado especificando-se os aplicativos de software de
manufatura digital a serem utilizados em cada atividade de planejamento.
5.5. Etapa 5 – Análise do modelo
Nesta etapa efetuou-se uma análise SWOT do novo modelo de planejamento de
processos proposto. Com a análise foi possível identificar os pontos fortes e pontos fracos
incorridos do uso do modelo de planejamento de processos com ferramentas de manufatura
digital, bem como os principais pontos de controle durante a implantação.
Ao final da análise do modelo, pontos de melhoria foram identificados e propostos.
Para a consecução das análises propostas nesta etapa, as seguintes atividades foram
efetuadas:
Atividade I – Análise SWOT;
Atividade II – Identificar pontos de melhoria.
5.5.1. Atividade I – Análise SWOT
O objetivo desta análise é elencar os fatores de forças, fraquezas, oportunidades e
ameaças do uso das ferramentas de fábrica digital (Process Designer, Process Simulate e
Plant Simulation), os quais são pontos de controle durante a implantação do projeto.
104
Os fatores encontrados foram organizados na matriz SWOT e deverão ser controlados
durante a implantação do projeto. Desta forma, busca-se maximizar os efeitos das forças e das
oportunidades, e minimizar os efeitos das fraquezas e ameaças.
O Quadro 5.10 apresenta a matriz SWOT elaborada nesta atividade e nas seções
subsequentes os fatores são descritos.
Forças
As forças representam, dentro do cenário interno do negócio, as caraterísticas que
devem ser aperfeiçoadas e exploradas em benefício da Empresa A.
Foram elencadas onze forças, a saber:
I. Gerenciamento dos dados do processo.
Com o uso das ferramentas de manufatura digital, todos os dados do processo e seu
histórico são armazenados e organizados em um ambiente integrado. E, assim, os dados do
processo são gerenciados por esta ferramenta de software.
II. Rápido acesso aos dados do projeto.
As ferramentas de manufatura digital proporcionam um ambiente de pesquisa de
dados amigável. Além disso, com todos os dados do processo organizados e gerenciados por
uma ferramenta de software específica, o planejador não desperdiça tempo na busca por dados
do processo.
III. Visualização do processo virtual 3D.
Os aplicativos de software de manufatura digital selecionados pela Empresa A
permitem a modelagem e a visualização do processo em 3D, antes mesmo do processo real
existir.
105
Quadro 5.10 – Matriz SWOT do modelo de planejamento de processos com manufatura
digital da Empresa A.
SWOT
Am
bie
nte
In
tern
o
Forças
Fraquezas
Gerenciamento dos dados do processo;
Rápido acesso aos dados do projeto;
Visualização do processo virtual 3D;
Modelagem de processos e linhas de
montagem;
Identificação da melhor sequência de
operações;
Análise ergonômica digital;
Configuração e otimização do layout
sem causar distúrbios ao sistema real;
Viabilização de custos de
experimentação;
Balanceamento de linha;
Análise de fornecedores;
Replicação dos modelos simulados.
Falta de aderência dos planejadores
ao sistema de fábrica digital;
Necessidade de capacitação dos
planejadores ao uso dos aplicativos
de software;
Inexperiência do uso das
ferramentas;
Falta de suporte às ferramentas;
Falta de padronização das
atividades de planejamento;
Dificuldade de mudança de
mentalidade.
Am
bie
nte
Exte
rno
Oportunidades Ameaças
Redução do Time-to-Market;
Redução dos custos de fabricação;
Melhoria da qualidade de fabricação
dos produtos.
Customização dos aplicativos de
software;
Fornecimento dos aplicativos de
software.
106
IV. Modelagem de processos e linhas de montagem.
As ferramentas de fábrica digital são interoperáveis. De tal forma que, é possível
modelar os processos e as linhas de montagem, por meio do intercâmbio de dados entre os
aplicativos de software.
V. Identificação da melhor sequência de operações.
Por meio de simulações estáticas (Process Designer) ou simulações dinâmicas
(Process Simulate) do processo, é possível identificar a melhor sequência de operações do
processo.
VI. Análise ergonômica digital.
O módulo Human do Process Simulate permite a modelagem e a simulação de
atividades realizadas por humanos. Atributos, como comprimento e peso de indivíduos podem
ser definidos. Pode-se obter uma estimativa aproximada sobre questões ergonômicas, fadiga e
acessibilidade de operadores em atividades de processos distintos.
VII. Configuração e otimização do layout sem causar distúrbios ao sistema real.
Utilizando o aplicativo de software Plant Simulation, podem-se simular diferentes
configurações de layout. Sendo possível uma visão holística do processo e identificar recursos
de capacidade restritiva. Deste modo, o layout é aperfeiçoado sem causar distúrbios ao
sistema real, ou até mesmo antes do sistema real existir.
VIII. Viabilização de custos de experimentação.
O custo para experimentação direta (física) de um projeto pode se tornar inviável sua
realização. No entanto, as ferramentas de manufatura digital possibilitam testes virtuais com
107
custos inferiores ao experimento real. Desta forma, torna-se viável a realização de
experimentos.
IX. Balanceamento de linha.
Com o conjunto de aplicativos de software de manufatura digital, é possível obter o
balanceamento das linhas de produção e, quando todos os dados necessários para o
balanceamento não estiverem disponíveis, estimativas dos dados inexistentes podem ser
obtidas.
X. Análise de fornecedores.
A Manufatura Digital permite a avaliação projeto de equipamentos quanto à sua
viabilidade técnica no processo em questão, por meio de simulações das operações destes
equipamentos no processo produtivo.
XI. Replicação dos modelos simulados.
Uma vez que o processo é modelado, ele pode se reconfigurado para diferentes
cenários. Sendo assim, o modelo simulado pode ser reaproveitado em futuros projetos.
Fraquezas
As fraquezas representam, dentro do cenário interno do negócio, as caraterísticas que
devem ser controladas e minimizadas para que não afetem negativamente o negócio da
Empresa A.
Foram elencadas seis fraquezas, a saber:
I. Falta de aderência dos planejadores ao sistema de fábrica digital.
108
É necessário que os dados do processo sejam cadastrados adequadamente nos
aplicativos de Fábrica Digital. A falta de aderência dos planejadores (principais usuários)
resulta na deficiência de informações do processo cadastradas no sistema.
II. Necessidade de capacitação dos planejadores ao uso dos aplicativos de
software.
Os planejadores deverão aprender a utilizar os aplicativos de software de acordo com
suas áreas de conhecimento.
III. Inexperiência do uso das ferramentas.
A utilidade da análise dependerá diretamente da qualidade do modelo desenvolvido e
das habilidades do modelador. Com a falta de experiência os resultados podem ser
questionáveis.
Além disso, a falta de experiência dos planejadores pode tornar a modelagem e a
análise das simulações dispendiosas, em termos de recursos financeiros e de tempo.
IV. Falta de suporte às ferramentas.
Estas ferramentas de software possuem alguns bugs, os quais podem ser mais
facilmente corrigidos quando se tem o suporte local à ferramenta.
A Empresa A recebe suporte apenas da sua matriz no exterior, o que pode tornar o
suporte às ferramentas demorado. Com isso, o sistema de manufatura digital pode até ser
paralisado.
V. Falta de padronização das atividades de planejamento.
Os planejadores devem seguir um método de planejamento padrão. Quando
discordarem de alguma etapa de planejamento, deve-se gerar um esforço para a alteração do
109
método padrão. Assim, assegura-se que os dados do processo sejam gerenciados e
perpetuados pelos aplicativos de software de manufatura digital.
VI. Dificuldade de mudança de mentalidade.
Conforme Tondaladinne et al. (2006), mudanças nos sistemas existentes provocam
reações psicológicas em várias pessoas. Normalmente elas não entendem por que substituí-
los, uma vez que funcionam tão bem e estão trabalhando com os mesmos durante tantos anos.
Além disso, existe o desconforto de aprender a trabalhar com novos sistemas.
A Empresa A apresenta um quadro de planejadores com cerca de 20 anos de trabalho
na corporação. Mudar a forma de trabalho desses funcionários será um grande desafio. Serão
necessárias ações para que os funcionários concordem com o novo sistema.
Oportunidades
As oportunidades (cenário externo do negócio) devem ser identificadas para que suas
vantagens sejam bem aproveitadas pela empresa.
Foram elencados três oportunidades, a saber:
I. Redução do Time- to- Market.
Uma vez que o planejamento de processos se torna mais ágil com o uso das
ferramentas de fábrica digital, reduz-se o tempo de resposta às modificações do mercado.
II. Redução dos custos de fabricação.
A manufatura digital permite a otimização do uso dos recursos produtivos.
Consequentemente, os custos de fabricação dos produtos são reduzidos.
III. Melhoria da qualidade de fabricação dos produtos.
110
Com a simulação é possível identificar erros de fabricação. Desta forma melhora-se a
qualidade dos produtos fabricados.
Ameaças
As ameaças (cenário externo do negócio) devem ser identificadas e controladas para
que as perdas geradas, caso ocorram, sejam minimizadas
Foram elencadas duas ameaças, a saber:
I. Customização dos aplicativos de software.
Deve-se tomar cuidado com as customizações, pois as atualizações para aplicativos de
software customizados são mais custosas em termos monetários, de tempo e de qualidade.
II. Fornecimento dos aplicativos de software.
Há sempre o risco dos aplicativos se tornarem obsoletos, sair de linha e não serem
mais atualizados.
Outro risco é o dos altos custos da renovação da licença, o que pode tornar o uso dos
aplicativos de software inviável.
5.5.2. Atividade II – Identificar pontos de melhoria
Nesta atividade, por meio da análise SWOT realizada na atividade anterior, os fatores
que impactam o novo sistema foram analisados e os pontos de melhoria foram reportados.
I. Integrar as atividades de planejamento (Processos, Especificação Técnica e
Layout). De tal forma que os planejadores tenham uma visão holística do projeto e
desenvolvam o ótimo global do processo, não apenas ótimos isolados de cada atividade de
planejamento.
111
II. Padronizar a forma de trabalho de planejamento na Engenharia de Manufatura
de Produtos A (EMPA) e na Engenharia de Manufatura de Produtos B (EMPB).
Observa-se que as atividades de planejamento das áreas EMPA e EMPB são similares.
No entanto, são executadas de formas distintas nas áreas de planejamento.
Deve-se chegar a um consenso da melhor forma de execução das atividades, a fim de
gerar um entendimento único das atividades de planejamento na Empresa A. Com isso, os
planejadores estarão alinhados sobre suas atividades de planejamento.
III. Adquirir suporte local das ferramentas de manufatura digital.
Conforme relatado na matriz SWOT (fraquezas), a Empresa A não possui suporte local
às ferramentas de manufatura digital, o que pode até paralisar o sistema.
IV. Treinar os planejadores para o uso das ferramentas de manufatura digital.
Os planejadores da Empresa A não estão habituados às ferramentas de manufatura
digital. Portanto, existe a necessidade de treiná-los para o uso do novo modelo de
planejamento de processos.
112
6. Considerações Finais
Este capítulo apresenta as considerações finais sobre o trabalho realizado. Nele serão
apresentados os seguintes itens:
Cumprimento dos objetivos propostos – visa relacionar os objetivos propostos na
seção 1.2 desta tese ao conteúdo apresentado;
Conclusões – apresenta os principais pontos de destaque deste trabalho;
Sugestões para trabalhos futuros – apresenta os potenciais temas de pesquisa
relacionados ao assunto desta tese.
6.1. Cumprimento dos Objetivos Propostos
O objetivo principal definido para este trabalho foi o desenvolvimento de um
método para a formalização do uso das ferramentas de manufatura digital no planejamento de
processos de uma fábrica. Os objetivos específicos para o atendimento do objetivo principal
foram: aperfeiçoar os fluxos de planejamento de processos atuais, identificar as etapas de uso
das ferramentas digitais, definir um modelo de planejamento de processos contemplando as
ferramentas de manufatura digital, elaborar estratégias para a melhor adesão ao uso das
ferramentas digitais pelos usuários do sistema, levantar os pontos de controle durante o
processo de implantação do novo modelo de planejamento de processos e, por fim, aplicar o
método proposto para a formalização do uso de ferramentas de manufatura digital no
planejamento de processos de uma empresa de manufatura.
Deste modo, os objetivos estabelecidos foram cumpridos conforme apresenta-se a
seguir:
113
Aperfeiçoar os fluxos de planejamento de processos atuais – este objetivo
foi cumprido na Etapa 1 do Método Proposto (Capítulo 4), por meio da
aplicação de ferramentas de benchmarking e análise do fluxo de valor das
atividades de planejamento;
Identificar as etapas de uso das ferramentas digitais - este objetivo foi
cumprido na Etapa 2 do Método Proposto (Capítulo 4), por meio de um
estudo das ferramentas digitais e da análise da aplicabilidade das
ferramentas na macro atividades de planejamento;
Definir um modelo de planejamento de processos contemplando as
ferramentas de manufatura digital - este objetivo foi cumprido nas Etapas
3 e 4 do Método Proposto (Capítulo 4), de forma que dois modelos de
planejamento foram definidos para as diferentes etapas de implantação das
ferramentas digitais;
Elaborar estratégias para a melhor adesão ao uso das ferramentas digitais
pelos usuários do sistema – duas estratégias foram efetuadas para a melhor
adesão do novo modelo de planejamento: o uso de checklists e a
proposição do uso evolutivo das ferramentas digitais;
Levantar os pontos de controle durante o processo de implantação do novo
modelo de planejamento de processos - este objetivo foi cumprido na
Etapa 5 do Método Proposto (Capítulo 4), por meio da análise SWOT foi
possível destacar os pontos de controle;
Aplicar o método proposto para a formalização do uso de ferramentas de
manufatura digital no planejamento de processos de uma empresa de
114
manufatura – este objetivo foi cumprido no Capítulo 5, onde o método
proposto foi aplicado na Empresa A.
6.2. Conclusões
Esta sessão aborda as conclusões deste trabalho segundo dois tópicos, a saber:
Pontos Positivos do Método;
Restrições do Método;
Experiências da Aplicação do Método.
6.2.1. Pontos Positivos do Método
Pode-se destacar como pontos positivos do método elaborado:
Abordagem de uso evolutivo das ferramentas de manufatura digital – no
método proposto preveem-se dois estágios da implantação, em um
primeiro momento, no conceito inicial, as ferramentas são instaladas de tal
forma que os usuários têm a oportunidade de se adaptar ao novo sistema e
entender como ele funciona. Apenas no segundo estágio, previsto no
conceito futuro, é que as ferramentas são implantadas definitivamente e o
uso delas é avançado, proporcionando maiores benefícios do uso da
manufatura digital.
A existência de estratégias para a melhor aderência dos usuários – na
elaboração do fluxo de atividades de planejamento com ferramentas de
manufatura digital inicial, o conceito inicial, propôs-se o uso de checklists
como estratégia para que os usuários do novo sistema se habituassem ao
115
uso da manufatura digital e, assim, alimentassem o banco de dados do
sistema adequadamente.
Análise dos principais pontos de controle para a implantação das
ferramentas – o método apresenta uma etapa de análise do novo fluxo de
atividades, a análise SWOT, onde os principais pontos de controle durante
a implantação do nosso fluxo são evidenciados. Assim, o gerente do
projeto de implantação sabe os pontos de cuidado específico durante o
projeto e se prevenir quanto aos riscos apontados pela análise.
6.2.2. Restrições do Método
Como restrições do método, podem-se destacar os seguintes pontos:
Para a execução do método existe a necessidade de consultores altamente
experientes no uso das ferramentas de software de manufatura digital
selecionadas pela empresa, caso contrário não é possível apontar com
precisão em quais etapas de planejamento as ferramentas são aplicáveis;
O método não contempla a formalização do uso de manufatura digital no
planejamento do produto integrado ao planejamento do processos, o que
implica que o benefício da manufatura digital de fomento à engenharia
simultânea não seja alcançado.
6.2.3. Experiências da Aplicação do Método
Nesta seção pretende-se destacar as experiências vivenciadas durante a aplicação
do método aqui proposto, a saber:
116
As entrevistas de mapeamento do Modus Operandi inicialmente foram
feitas com mais de um membro de cada área de planejamento da Empresa
A (EMPA e EMPB). No entanto, observou-se que alguns planejadores
ficavam dispersos, havia conversas paralelas e que as entrevistas não eram
produtivas. Por isso, decidiu-se fazer entrevistas com apenas um
planejador de cada área.
Para a execução das entrevistas, apesar do líder de projeto já ter
apresentado os atores do projeto, houve a necessidade de reforçar o papel
dos consultores a cada entrevista. De outro modo, os planejadores ficavam
desconfiados e não davam detalhes sobre o sistema de planejamento de
processos da corporação.
Para a consecução da atividade de Benchmarking, houve tentativas de
verificação do fluxo de planejamento em outras empresas do mesmo
segmento da Empresa A. No entanto, as empresas que aceitaram a
execução do Benchmarking não tinham as mesmas atividades de
manufatura da Empresa A e não foi possível comparar os fluxos de
planejamento de processos;
Para a consecução da atividade de estudo das ferramentas de software, as
fontes de pesquisa que mais foram úteis foram: a consulta ao fornecedor e
a pesquisa exploratória das ferramentas de software;
Na atividade de definição do modelo futuro, foi de fundamental
importância um relatório dos consultores para que as mudanças sugeridas
fossem aprovadas pela Empresa A.
117
Na Etapa 5 – Análise do Modelo, alguns pontos de melhoria foram
sugeridos. Estes pontos de melhoria foram apresentados à diretoria da
matriz da Empresa A pelos consultores do projeto e, segundo o relato do
líder de projeto, eles não teriam sido aceitos sem o laudo da equipe de
consultores.
6.3. Sugestões para trabalhos futuros
Verificou-se a necessidade da realização de três pesquisas complementares a este
trabalho, a saber:
i. Formular um método para a formalização do uso das ferramentas de
manufatura digital no planejamento do produto e de processos em
conjunto – uma das limitações do método apresentado é o fato dele não
contemplar a formalização do uso das ferramentas de manufatura digital
no planejamento do produto. Portanto, propõe-se a adaptação do método
aqui apresentado para a implantação de manufatura digital no
planejamento do produto e do processo em conjunto verificando se há
necessidade de novas etapas ou alterações nas existentes. Além disso,
propõe-se averiguar a necessidade de novas estratégias de aderência ao uso
do sistema de manufatura digital.
ii. Analisar as fases de implantação de manufatura digital apresentada
na revisão teórica e verificar as melhores estratégias para executá-las
– tal como houve a necessidade da elaboração de um método para a
execução da Fase 2- Definição de Processos Futuros da sequência de
atividades de implantação apresentada por De Carli (2008), existe a
118
necessidade de verificar estratégias para melhor executar as demais fases
de implantação dos sistemas de manufatura digital.
iii. Propor uma nova sequência de implantação das ferramentas de
manufatura digital – como na literatura científica só existe uma
sequência de atividades de implantação de manufatura digital, propõe-se
verificar se a sequência apresentada é a ideal ou se há outra sequência
alternativa à proposta por De Carli (2008).
119
Referências
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operacionais para processos de usinagem. São Paulo, 1997. 148f. Dissertação (Mestrado
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Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.
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Brasport, 2007.
DE CARLI, Paulo César. Identificação, Priorização e Análise dos Fatores Críticos de
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123
Apêndice I. Questionário de Análise do Modus Operandi
QUESTIONÁRIO DE ANÁLISE DO MODUS OPERANDI
1. Quantas pessoas participam do processo de planejamento na sua área?
2. Quais são as áreas da empresa que você julga influenciar no planejamento de processos da sua
área? Por quê?
3. Quais áreas são impactadas pela sua atividade de planejamento de processos? Por quê?
4. Qual atividade de planejamento você exerce?
a. Processos
b. Especificação Técnica
c. Layout
5. Quais são as fases do planejamento de processos que você utiliza para cada tipo de projeto?
6. Qual o tempo estimado de trabalho para cada fase?
7. Quais são as entradas e saídas para cada fase?
8. Quais são as ferramentas utilizadas em cada fase?
9. Como você arquiva as informações?
124
10. Como essas informações são integradas com as outras áreas?
11. Quais são os software disponíveis? Quais deles você utiliza nas suas atividades de planejamento?
Quais são os principais benefícios/dificuldades para utilizá-lo?
12. Quais são os principais desafios para conclusão do trabalho em cada fase?
13. Se você pudesse ter qualquer ferramenta para ajudá-lo no planejamento de processos, como ela
seria?
14. Você conhece o método de planejamento padrão da empresa?
15. Você utiliza esse método para o planejamento de processos? Qual o percentual de uso?
16. Quais são as principais dificuldades para aplicação do método padrão de planejamento de
processos?
125
Apêndice II. Tabela de Aplicação das Ferramentas de Fábrica Digital
Atividade A. Planejamento de Processos
Projeto(s) 2. Aumento de Capacidade
Etapa Entradas Saídas Ferramentas
1 Análise Desenho da peça Análise do desenho da peça • Process Designer
2 PFMEA x2 y2 • Process Designer • Process Simulate
3 Matéria-Prima x3 y3 • Process Designer
4 Meios de Produção
x4 y4 • Process Designer
5 Layout x5 y5 • Process Designer • Process Simulate • Plant Simulation
6 Plano de Produção
x6 y6 • Process Designer • Plant Simulation
7 Plano de Processo
x7 y7 • Process Designer • Process Simulate • Plant Simulation
8 Mapafluxograma x8 y8 • Process Designer
9 Programação de
máquinas e robôs x9 y9
• Process Designer • Process Simulate • Plant Simulation
10 Try Out x10 y10 • Process Simulate
126
Apêndice III. Checklist das Atividades de Manufatura Digital
Atividade A. Planejamento de Processos
Projeto(s) 1. Produto Novo
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
1
Pré-Análise da Solicitação de
Projeto
Prazo
• Cadastrar dados no
Process Designer • Planejador
Responsável;
• Centro de Custo;
• Cadastro dos
Planejadores
Responsáveis.
-
Volume de Produção
Mix de Produção
Recursos Financeiros
Desenho da Peça
• Importar desenho
para o Process
Designer
Desenho da Peça
• Verificar se o
planejador tem acesso
ao Process Designer
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
2 Análise do Prazo
Desenho da Peça • Analisar se o prazo
determinado na
solicitação de projeto
é factível e atualizá-lo
no Process Designer
• Prazo factível
cadastrado -
Prazo
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
3
Análise da
Solicitação de
Projeto
Desenho da Peça
• Analisar dados;
• Elaborar plano de
processo preliminar
(sequência de
operações e tempos)
utilizando o Process
Designer;
• Simular o processo
preliminar no Process
Simulate.
• Plano de Processo
Preliminar;
• Necessidade de
PFMEA;
• Necessidade de
Matéria-Prima;
• Necessidade de
Recursos de Produção;
• Necessidade de Plan.
de Layout;
• Necessidade de Plano
de Produção;
• Necessidade de Plano
de Processo;
• Necessidade de
Mapafluxograma;
• Necessidade de
programação de
máquinas e robôs;
• Plano de
gerenciamento das
atividades detectadas.
-
Prazo
Mix de Produção
Volume de Produção
Processos Similares
Recursos Financeiros
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
4 PFMEA
Plano de processo
preliminar
• Simular processo no
Process Simulate,
com o objetivo de se
visualizar o processo
e possíveis falhas
sejam identificadas.
• Simulação do
Processo;
• Planilha PFMEA;
• Solicitação de
PFMEA à Qualidade;
• PFMEA recebido e
arquivado.
-
Características críticas
do processo
Desenho do Produto
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
127
5 Matéria-Prima
Características do
Processo
• Analisar a
necessidade de
matéria-prima
utilizando os software
de CAD e dados
cadastrados no
Process Designer
• Qualidade da MP;
• Dimensões da MP. -
Características do
Produto
MPs existentes
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
6 Recursos de
Produção
Recursos Financeiros
- • Solicitação de
Recursos Financeiros
Final;
• Cadastro da
solicitação da
atividade no Process
Designer;
• Recebimento do
meio de produção.
B1
Recursos de Produção
existentes
Projeto cadastrado no
Process Designer
• Disponibilizar
dados do projeto no
Process Designer e as
simulações no
Process Simulate para
o planejador de
Especificação
Técnica
Simulações no Process
Simulate
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
7 Layout
Recursos de Produção
necessários
• Disponibilizar
dados do projeto no
Process Designer e as
simulações no
Process Simulate para
o planejador de
Layout
• Solicitação de
planejamento de layout
cadastrada no Process
Designer;
• Recebimento do
Projeto de Layout.
C1
Plano de processo
preliminar
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
8 Plano de
Produção
Processo Preliminar • Analisar planos de
produção similares e
processo preliminar
no Process Designer
• Sequência das
operações;
• Simulação em
Process Simulate;
• Tempos das
operações;
• Cadastro do plano de
produção no Process
Designer;
• Plano de produção
disponível às áreas
interessadas.
- Planos de produção
similares
Sequência de operações
• Simular operações
no Process Simulate
para obter os tempos
das operações
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
9 Plano de
Processo
Desenho do Produto
- • Fotos do processo
(real / simulação);
• Plano de processo
aprovado;
• Plano de processo
disponível ao
Departamento de
Produção.
-
PFMEA
Recursos de Produção /
Rel. Dimensional
Resultados do Try Out
Planos de processos
similares
• Analisar planos de
produção similares no
Process Designer
Sequência de operações • Simular operações
no Process Simulate e
obter fotos/ filmes
das operações Simulações em Process
Simulate
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
10 Mapafluxograma
Plano de produção
- • Mapafluxograma. -
Layout/ postos de
trabalho
128
Desenho do Produto
Recursos de Produção
Plano de processo
Simulação do Processo
• Simular fluxo de
materiais no Plant
Simulation e obter
fotos/filmes do fluxo
de materiais. Simulação do Layout
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
11 Programação de
Máquinas e
Robôs
Recursos de Produção
-
• Solicitação de
programação;
• Programa instalado. -
Desenho do Produto
Plano de processo
Plano de produção
Simulação Process
Simulate
• Simular sequência
de operações do robô
e identificar a melhor
sequência de
movimentos. Simulação Plant
Simulation
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
12 Try Out Virtual
Simulação Process
Simulate • Simular processo
instalado e verificar
possíveis falhas.
• Simulação Final do
Processo;
• Lista de Correções -
Simulação Plant
Simulation
Etapa ok? Entradas Atividade Saídas Conexão
13 Try Out Físico
Plano de Processo
- • Lista de Correções;
• FEA. -
Layout instalado
Recursos de Produção
instalados
FOLHA DE REGISTRO DO DOCUMENTO 1. CLASSIFICAÇÃO/TIPO
DM
2. DATA
14 de maio de 2012
3. REGISTRO N°
DCTA/ITA/DM-020/2012
4. N° DE PÁGINAS
128 5. TÍTULO E SUBTÍTULO:
Um método para a formalização da manufatura digital no planejamento de processos de uma fábrica.
6. AUTOR(ES):
Anne Priscila Alves Pereira 7. INSTITUIÇÃO(ÕES)/ÓRGÃO(S) INTERNO(S)/DIVISÃO(ÕES):
Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA 8. PALAVRAS-CHAVE SUGERIDAS PELO AUTOR:
Implantação de Manufatura Digital, Manufatura Digital, Planejamento de Processos
9.PALAVRAS-CHAVE RESULTANTES DE INDEXAÇÃO:
Manufaturas; Automação; Planejamento de processos automatizados por computador; Indústria
automobilística; Engenharia de produção. 10. APRESENTAÇÃO: X Nacional Internacional
ITA, São José dos Campos. Curso de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica
e Mecânica. Área de Sistemas Aeroespaciais e Mecatrônica. Orientador: Prof. Jefferson de Oliveira
Gomes. Defesa em 14/05/2012. Publicada em 2012.
11. RESUMO:
A fim de superarem os desafios e permanecerem competitivas em meio ao turbulento mercado global, as
empresas líderes de mercado estão implantando a manufatura digital em suas corporações. Para tanto, é
necessário adequar os fluxos de atividades de planejamento, de forma que o uso das ferramentas digitais
seja sistematizado e, simultaneamente, esteja alinhado com as necessidades corporativas. Este trabalho
apresenta um método para a formalização do uso das ferramentas de manufatura digital no planejamento
de processos de uma empresa. Inicialmente, busca-se aperfeiçoar o fluxo de planejamento de processos,
em seguida propõe-se o uso evolutivo das ferramentas e, por fim, os pontos de atenção durante a
implantação são destacados. Para a verificação de sua aplicabilidade, limitações e resultados, o método
proposto foi aplicado a uma empresa de manufatura do segmento automotivo, que está em processo de
implantação das ferramentas de manufatura digital no seu planejamento de processos.
12. GRAU DE SIGILO:
(X ) OSTENSIVO ( ) RESERVADO ( ) CONFIDENCIAL ( ) SECRETO