ferramentas da qualidade no processo de...
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FERRAMENTAS DA QUALIDADE NO
PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO
DE PRODUTO EM PME’S: UMA
REVISÃO SISTEMÁTICA
Amanda Lais Tanji Umemoto (UEM )
Gislaine Camila Lapasini Leal (UEM )
Edwin Cardoza (UEM )
Juliana Soares Curce (UEM )
Pedro Fernandes de Oliveira Gomes (CnPQ/SEBRAE )
O Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP) estabelece a
habilidade da empresa obter, processar e interpretar informações do
mercado, técnicas, financeiras, fornecedores, entre outras, com o
objetivo de melhorar ou desenvolver novos proodutos e avaliar sua
manufaturabilidade. A implantação do PDP nas PME’s se caracteriza
de maneira crítica devido à falta de recursos humanos e financeiros e
infra-estrutura que dê suporte ao PDP (Tecnologia, Modelo de
Negócio, Qualidade, Logística etc.). Especificamente, a integração das
Ferramentas da Qualidade no Desenvolvimento de Produtos promove
e garante a qualidade dos produtos e industrial. A proposta deste
trabalho é apresentar uma revisão sistemática, a fim de identificar os
processos, técnicas, abordagens, e práticas da qualidade que são
utilizadas durante o PDP, com o objetivo de revelar as lacunas para
implementação do PDP nas PME’s, e, além disso, verificar a
utilização das Ferramentas da Qualidade durante o PDP. Com isso,
nota-se que, diferentes práticas, técnicas e métodos são utilizadas
pelas empresas que buscam a implementação do Processo de
Desenvolvimento de Produtos focado na Qualidade. Além disso, foi
possível observar como tais Ferramentas são empregadas para
implementação durante o PDP, e por fim, verificar quais delas são
mais utilizadas.
Palavras-chaves: Processo de Desenvolvimento de Produto; PDP;
PME’s; Ferramentas da Qualidade
XXXIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO A Gestão dos Processos de Produção e as Parcerias Globais para o Desenvolvimento Sustentável dos Sistemas Produtivos
Salvador, BA, Brasil, 08 a 11 de outubro de 2013.
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1.1
2 Introdução
O Processo e Desenvolvimento de Produtos (PDP) é o conjunto de atividades sistemáticas que
inicia na identificação de uma necessidade do consumidor até sua comercialização (PUGH,
1991). A partir das necessidades do consumidor e das possibilidades e restrições tecnológicas
da empresa, considerando as estratégias competitivas e de produto, é possível chegar às
especificações de projeto de um produto e de seu processo de produção, para que a
manufatura seja capaz de produzi-lo (ROZENFELD, 2006).
Quanto à implantação do PDP, não são utilizadas fórmulas ou guias com tarefas a serem
desenvolvidas, isso acontece porque cada empresa possui suas insuficiências e pontos a serem
melhorados. E dessa forma, cada organização opta pelo melhor modelo de referência a ser
aplicado, já que, dependendo dos objetivos e metas da empresa deve-se escolher um modelo
específico, uma versão específica do modelo ou um nível de detalhamento específico,
podendo haver mais de uma interpretação para um mesmo modelo, em decorrência de a
empresa utilizar dos modelos apenas as características de interesse (BUJIS, 2003).
A implantação do PDP em Pequenas e Médias Empresas (PME’s) é dificultada pela falta de
conhecimento, planejamento, monitoramento e controle, e principalmente, pela falta de
ferramentas para geração de produtos adequada à própria realidade em termos de recursos
humanos e infraestrutura.
Para melhorar os resultados organizacionais, torna-se imperativo o uso da qualidade nos
processos produtivos, e isso pode ser entendido como a excelência na utilização dos diversos
recursos e meios disponíveis em uma organização para a obtenção de um produto adequado às
expectativas do consumidor e das possibilidades de fabricação, levando em consideração a
transformação constante da cultura da organização focando a busca da melhoria continua e do
domínio de seus processos e controles (GOULART; BERNEGOZZI, 2010). Neste contexto,
torna-se fundamental identificar quais são as práticas de qualidade que potencializa os
resultados e agilizam o PDP.
A proposta deste trabalho é apresentar uma revisão sistemática, a fim de identificar os
processos, técnicas, abordagens, ou práticas da qualidade que são utilizadas durante o PDP
nas empresas.
Na próxima seção é descrita a metodologia utilizada para a Revisão Sistemática. A Seção 3
apresenta os resultados e discussões. Para finalizar, a Seção 4 destaca as contribuições,
dificuldades e oportunidades de pesquisa.
3 Metodologia de Pesquisa
3.1 Revisão sistemática
Uma revisão sistemática atua como um meio para identificar, avaliar e interpretar toda
pesquisa disponível e relevante sobre uma questão de pesquisa, um tópico ou um fenômeno de
interesse. A condução de uma revisão sistemática supostamente apresenta uma avaliação justa
do tópico de pesquisa, na medida em que utiliza uma metodologia de revisão rigorosa,
confiável e passível de auditagem (KITCHENHAM, 2007).
A revisão sistemática difere-se da revisão bibliográfica tradicional por apresentar um
protocolo, que inclui o objetivo da pesquisa, as questões de pesquisa e a sequencia de
consultas utilizada. As principais razões para se realizar uma revisão sistemática são: (i)
resumir a evidência existente a respeito de uma determinada tecnologia; (ii) identificar
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lacunas na pesquisa atual a fim de sugerir áreas para investigações futuras; e, (iii) fornecer um
framework para direcionar atividades novas de pesquisa.
3.2 Planejamento do Protocolo de Pesquisa
O procedimento aplicado a esta revisão foi adaptado do modelo de Kitchenham (2004). A
revisão sistemática foi adotada por gerar resultados confiáveis, reprodutíveis e objetivos. O
primeiro passo foi a definição do objetivo da pesquisa. Com base no objetivo levantado,
foram definidas as questões de pesquisa, que deveriam conter critérios próprios de inclusão e
exclusão de trabalhos. Após isso, foram definidas as bases de dados a serem utilizadas para
obtenção de trabalhos, o idioma dos trabalhos, os tipo de trabalhos a serem utilizados e o
período de publicação.
Para a coleta de dados, foram consideradas palavras chave relacionadas aos assuntos
relacionados da pesquisa e foi formulada a sequencia de consulta. Após o registro dos
trabalhos, iniciou-se a etapa de pré-seleção dos trabalhos, que consistiu na leitura rápida de
títulos, palavras chave e resumo dos trabalhos, avaliando-se a adequação dos mesmos em
relação aos critérios de pesquisa. Após a etapa de pré-seleção, efetuou-se a leitura integral dos
trabalhos aprovados na primeira etapa, realizando-se a interpretação e síntese de dados.
Objetivos da pesquisa
Esta revisão sistemática teve como objetivo:
identificar as dificuldades enfrentadas pelas PME’s na implantação do Processo de
Desenvolvimento de Produto;
identificar modelos de PDP que integram ferramentas de qualidade;
identificar as ferramentas da qualidade utilizadas no processo de desenvolvimento de
produto.
Questões de pesquisa
Com base nos objetivos acima elencados foram elaboradas as seguintes questões de pesquisa:
QUESTÃO 1: Quais são os fatores críticos para delinear o Processo de
Desenvolvimento de Produtos nas PME’s?
QUESTÃO 2: Quais são os modelos de processo de desenvolvimento de produtos que
integram as ferramentas da qualidade?
QUESTÃO 3: Quais ferramentas de qualidade são adotadas?
Estratégia de busca
As buscas foram realizadas nas as seguintes bases de dados: Google Scholar, Emerald,
Engineering Village, IEEE Xplore, Periódicos CAPES, Scielo, Scirus, Springer Link. Além
disso, foram considerados apenas trabalhos em inglês por ser um idioma internacionalmente
aceito. Em relação ao tipo de documentos foi utilizado como critério que os trabalhos
deveriam ser qualquer artigo de cunho científico que faça referências sobre o Processo de
Desenvolvimento de Produtos nas PME’s, podendo ser do tipo: trabalhos publicados em
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encontros, simpósios e congressos, ou, em revistas científicas. Por fim, a última etapa da
estratégia de busca foi a de delimitar o período de pesquisa, sendo assim, o ano de publicação
dos trabalhos devem estar entre janeiro de 2008 e dezembro de 2012.
Strings de busca
Para a criação da Sequência de Consulta, foram utilizadas as palavras-chave combinadas aos
operadores lógicos AND e OR. A combinação das strings utilizada como referência nas
máquinas de busca foram: Product Development Process OR Process Reference Model of
Product Development OR Product Development Approach OR Process Model of Product
Development AND Quality OR Quality Tools.
Critérios de inclusão
Para selecionar os trabalhos foram utilizados os seguintes critérios de inclusão:
CI1 – artigos que abordem construção de modelos de processo de desenvolvimento de
produtos;
CI2 – Artigos que abordem a utilização do processo de desenvolvimento de produtos
em PME’s;
CI3 – Artigos que descrevam as fases dos processos de desenvolvimento de produtos;
CI4 – Artigos que discutam a utilização das ferramentas de qualidade no processo de
desenvolvimento de produto.
Critérios de exclusão
Os critérios de exclusão adotados foram:
CE1 - Artigos que não sejam escritos em inglês;
CE2 - Artigos que não estejam disponibilizados na íntegra disponíveis por meio da
internet;
CE3 – Artigos que nitidamente tratem de assuntos fora da área da Revisão
Sistemática;
CE4 – Artigos que não forem de cunho científico;
CE5 – Artigos publicados fora do período estabelecido para a pesquisa;
CE6 – Artigos que não abordem modelos de Processo de Desenvolvimento de
Produtos.
4 Resultados e Discussões da Revisão Sistemática
Com a execução da pesquisa nas bases de dados definidas na estratégia de busca foram
obtidos 774 artigos. Desses artigos apenas cerca de oito por cento foram considerados, isso
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aconteceu devido à leitura parcial do artigo, que incluiu leitura do resumo e título, a partir
disso, foi realizada leitura integral dos trabalhos que permitiu o resultado de 15 artigos finais.
A Figura 1 mostra o número de artigos obtidos na busca em cada etapa da execução da
revisão sistemática, desde o processo preliminar até a seleção final.
Figura 1 - Resultados obtidos nas etapas da Revisão Sistemática
A avaliação dos trabalhos quanto ao ano de publicação, mostrada na Figura 2 representa a
incidência dos trabalhos selecionados por ano, de acordo com as delimitações do período de
publicação. Observou-se que no ano de 2010 obteve-se a maior incidência de artigos, seguido
pelos anos de 2011 e 2009, e com apenas um trabalho encontrado no ano de 2012.
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Figura 2 - Quantidade de artigos selecionados por ano
O Quadro 1 destaca os Critérios de Inclusão que são atendidos pelos artigos selecionados. É
possível observar que critério melhor respondido é o CI4, que diz respeito da utilização de
Ferramentas da Qualidade no Processo de Desenvolvimento de Produtos com dez artigos
encontrados. Quanto à abordagem sobre Modelos de Referência para implantação do PDP nas
empresas, apenas seis trabalhos foram encontrados. Já para a abordagem do PDP nas PME’s,
o número de artigos retornados foi apenas quatro, o que mostra um assunto ainda pouco
abordado e os artigos que abordaram estudos sobre as fases do Processo de Desenvolvimento
de Produto foram apenas dois dos 15 pré-selecionados.
Quadro 1 - Determinação dos critérios seguidos pelos artigos
Nº Título Base de Dados Critérios de Avaliação da Qualidade
CI1 CI2 CI3 CI4
1 Design for Six Sigma and lean product
development Emerald
2 New product development best practice in SME
and large organizations: theory vs practice
3 Challenges in the Qualification of Electronic
Components and Systems
IEEE Xplore
4 Comparing Product Development Models to
Identify Process Coverage and Current Gaps:
A Literature Review
5 ICT Driven Quality Improvement Initiatives in
Small and Medium Enterprises
6 Identifying Quality Improvement Opportunities
in a Manufacturing Enterprise
7 Product Development Process Improvement
Approach Based on Benchmarking
8 Quality Management Techniques as Support
for Designing Automated Domestic Appliances
for People with Special Needs
9 Simply Research on the Knowledge
Management Strategies in Product
Development Cycle
10 Six Sigma Axiomatic Design Method Based on
Quality Function Deployment
11 Development of New Product/Process:
Development Procedure for SMEs Google Scholar
12 Impact of continuous improvement on new
product development within SMEs in the
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Western Cape, South Africa
13 Managing Change Towards Design for Six
Sigma
14 Quality Improvement Methodologies – PDCA
Cycle, RADAR Matrix, DMAIC and DFSS
15 The relationship between quality management
and the speed of new product development
A partir da análise dos critérios de inclusão, é possível visualizar o número de artigos
selecionados por Base de Dados, como é mostrado na Figura 3. As referências bibliográficas
dos artigos são destacadas no Apêndice I.
Figura 3 - Demonstração da incidência para as Bases de Dados
O fator mais importante da seleção dos trabalhos é que eles respondam as questões
determinadas anteriormente. Dessa forma, no Quadro 2, são caracterizados quais artigos
respondem as Questões de Pesquisa.
Quadro 2 - Demonstração das questões respondidas pelos artigos
Questão Trabalhos Incidência
Q1 Quais são os fatores críticos para delinear o Processo de
Desenvolvimento de Produtos nas PME’s? 1, 2, 4, 5, 11, 12 6
Q2
Quais são os modelos de Processo de Desenvolvimento
de Produtos que integram as Ferramentas da Qualidade
ao seu desenvolvimento?
1, 3, 5, 6, 8, 10,
11, 13, 14, 15 10
Q3 Quais ferramentas de qualidade são adotadas? 1, 3, 5, 6, 8, 10,
11, 13, 14, 15 10
Por fim, é possível notar que dois terços dos trabalhos selecionados abordam a utilização de
Ferramentas da Qualidade durante o Processo de Desenvolvimento de Produtos.
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Para responder a primeira questão da RS, é proposto que haja a criação da capacidade e
habilidades administrativas para capacitação do PDP dentro da empresa. Apesar se tornar uma
tarefa crítica, ela é capaz de auxiliar diversas aptidões na gestão efetiva do PDP (PANSIRI;
TEMTIME, 2008; NOKE; HUGHES, 2010).
Além disso, com a execução da revisão sistemática, foram identificados fatores que devem ser
abordados para implantação do PDP nas PME’s, tais como: apoio da alta gerência, integração
precoce da especialização funcional do PDP, disponibilidade dos recursos e gestão do PDP e
um ambiente organizacional que apoie o trabalho em equipe. Isso gera impactos positivos
significantes no desempenho do PDP quando se trata de velocidade, custo, flexibilidade,
qualidade, rentabilidade, valor do consumidor, etc. Com todos os fatores melhorados, o PDP
se torna mais rápido e eficiente.
Com o auxilio da RS, a maior dificuldade encontrada foi a multidisciplinaridade das tarefas,
além disso, na gestão do PDP, embora haja uma grande variedade de engenharia e de gestão
da inovação na literatura, uma visão integrada das funções de gestão e engenharia ainda é
necessária. Em vez disso, a maioria dos autores assume a engenharia ou a perspectiva de
gerente, mas não analisam o tema em ambos os lados. A última lacuna encontrada nos
modelos falta da geração de informações, que podem ser na forma de modelos, planos e
outros documentos, mensagens instantâneas.
Quanto à utilização das ferramentas da qualidade durante a implantação do PDP, foram
encontradas: Diagrama de Ishikawa, Diagrama de Pareto, Histograma, Seis Sigma, DMAIC
(Definir, Medir, Analisar, Melhorar e Controlar), CEP (Controle Estatístico do Processo),
Análise de Valor/Valor de Engenharia, QFD, Benchmarking e PDCA.
O Diagrama de Causa e Efeito foi utilizado para gerar a lista dos problemas enfrentados pela e
suas respectivas causas. A partir disso, a organização utiliza softwares e ferramentas de
engenharia que são capazes de correlacionar dados para que haja implantação de melhorias, e
que a voz do consumidor seja ouvida para próximas etapas. O Diagrama de Pareto é utilizado
no final do processo para quantificar erros, a fim de minimizá-los.
O Seis Sigma, abordado em três artigos encontrados, definido como uma estrutura organizada
e paralela para reduzir a variação nos processos organizacionais, por meio da investigação das
causas e desenvolvimento de processos e produtos com a variabilidade reduzida, e,
oferecendo produtos e serviços de qualidade ao consumidor (Schroeder et al, 2008). Já quanto
ao nível estratégico, busca alinhar a empresa ao seu mercado obtendo melhorias reais. Sua
aplicação ocorre por meio de passos a serem seguidos que incluem: treinamento da gerencia,
elaboração do processo de implantação na empresa, criação da sistemática para obtenção de
informações, seleção do projeto piloto, identificação dos conhecimentos necessários para a
implantação do seis sigma, capacitação do pessoal para utilização das vertentes do SS
(DMAIC e DFSS), condução do projeto piloto, identificação, analise e proposição de ações
para eliminar obstáculos para implementação do programa SS, criação de uma estrutura capaz
de desenvolver projetos SS em sintonia com os principais processos da empresa e suas metas
estratégicas, fim, capacitação de mais funcionários para condução do projeto, e, por fim,
avaliação e aperfeiçoamento do projeto de implantação (PYZDEC, 2003).
Portanto, nota-se que a metodologia SS, apesar de ser recente, não se trata de uma
implementação complexa e ocasiona aumento da satisfação dos membros da equipe, em
decorrência da aquisição de maior conhecimento sobre os processos e pela execução eficaz
das tarefas (RECHULSKI; CARVALHO, 2004).
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O DMAIC é referente à abordagem de dados orientados para o ciclo de vidas do produto no
Seis Sigma (SS), sendo parte essencial do SS (SOKOVIC et al, 2010). É também capaz de
criar um processo fechado para controle dos projetos da empresa. Nesta etapa, os critérios de
projeto são avaliados, e, se coincidirem com os da empresa a próxima fase é iniciada. De
maneira geral, o DMAIC é uma ferramenta sistemática e baseada em fatos reais, que fornece
um quadro de resultados/informações orientada para a gestão de projetos (SOKOVIC et al,
2010).
Em relação ao CEP, observa-se que é utilizado para obtenção de maior qualidade e tem sido
amplamente adotada em muitas organizações do setor da produção. Porém, ainda há uma
lacuna que destaca a utilização efetiva do CEP na instalação integrada do produto/serviço de
entrega e atividades de gerenciamento de qualidade (HANIF; SAJJAD, 2009). No entanto,
após observações realizadas, foi possível notar que a ferramenta mais usual nas PME’s é a
Folha de Verificação, seguida pelo Histograma, ambas utilizadas por serem ferramentas
estatísticas que requerem conhecimentos básicos para sua construção (HANIF; SAJJAD,
2009).
A Análise de Valor/Valor de Engenharia é uma ferramenta que busca alcançar melhor ou o
mesmo desempenho a um custo mais baixo, eliminando os custos desnecessários e deixando o
PDP mais veloz. Essa ferramenta é utilizada para analisar as especificações do produto e
designar os materiais de compra (SUN et al, 2009).
O QFD (Quality Function Deployment) tem sido utilizado para desenvolver novos produtos,
tornando-se uma oportunidade para alcançar informações necessárias para o desenvolvimento
do produto (SUN et al, 2009).
O Benchmarking pode auxiliar na resolução de lacunas oriundas do PDP, tais como: (1)
redução do ciclo de desenvolvimento, (2) redução do custo de desenvolvimento, (3) estímulo
de um processo com qualidade, (4) aumento da capacidade de reação, e, (5) incentivar a
inovação (YITAI et al, 2010).
O PDCA (Planejar, Executar, Verificar, Agir) tem sido efetivamente utilizado tanto para
execução das tarefas, quanto para gerenciamento de programas. Existem dois tipos de
abordagens: temporária e permanente, nas ações temporárias os desvios são combatidos e
corrigidos, já nas permanentes as causas raízes são investigadas e eliminadas, e então, o ciclo
é reiniciado (SOKOVIC et al, 2010). Dessa maneira, o PDCA se comporta como uma
ferramenta contínua de melhoria (SOKOVIC et al, 2010).
5 Considerações finais
Após a leitura dos artigos selecionados e análise dos resultados, foi possível observar
diferentes práticas, técnicas e métodos utilizadas pelas empresas que buscam a implementação
do Processo de Desenvolvimento de Produtos focado na Qualidade.
O primeiro assunto abordado foi a de implementação do Processo de Desenvolvimento de
Produto nas Pequenas e Médias Empresas. A análise apresentou que parte dos trabalhos
abordou a implantação do PDP de Produtos em PME’s, sendo assim, será possível propor um
Modelo de Referência que aborda PDP e suas fases, considerando as características do
modelo de negócios que prevalece em PME’s de manufatura no Brasil.
A maioria dos trabalhos abordou a utilização de Ferramentas da Qualidade, no entanto, parte
das Ferramentas abordadas não eram ferramentas de cunho estatístico, sendo essas as de
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interesse da RS. Ainda quanto às ferramentas, foi possível observar que existem lacunas em
sua utilização durante o PDP com número reduzido de trabalhos encontrados, sendo que as
mais incidentes foram: a Ferramenta Seis Sigma, o Diagrama de Ishikawa e o Diagrama de
Pareto. Todas essas ferramentas se caracterizaram com uma implantação não complexa, e
perfeitamente adaptável às PME’s, sendo assim, foram apresentados três modelos que
empregam as Ferramentas, separadamente, em alguma etapa do PDP, podendo ser na análise
de dados, ou durante todo o processo.
No entanto, é possível notar que ainda existem pontos que devem ser estudados futuramente.
Baseado nos dados obtidos pôde-se apontar quais são tais pontos para futuras pesquisas:
(i) Modelos de Referência específicos para as PME’s que sejam de fácil abordagem e
implementação;
(ii) Modelos de Referência que possuam a aplicação de um leque maior de Ferramentas da
Qualidade;
(iii) Mecanismos que integrem as Ferramentas da Qualidade e PDP nas PME’s;
(iv) Mecanismos apropriados para designação das ferramentas em etapas particulares do
PDP.
Com os resultados obtidos pode-se perceber que ainda existem lacunas a serem solucionadas a
respeito do PDP e das Ferramentas da Qualidade, e que em trabalhos futuros podem ser
abordados, devido à ausência de trabalhos sobre o assunto. Além disso, os resultados mostram
que as PME’s podem implantar ou implementar o PDP, basta utilizar Modelos corretos e
saber gerenciar recursos e processo. Por fim, notou-se que a integração das Ferramentas da
Qualidade e do Processo de Desenvolvimento de Produtos têm mostrado resultados bem
positivos, e que as empresas estão cada vez mais interessadas no assunto.
Agradecimentos
Ao Programa Institucional de Bolsas de Iniciação de Iniciação Científica – PIBIC-AF-
IS/CNPq/FA/UEM pelo apóio financeiro (Bolsa) para a aluna do curso de Graduação em
Engenharia de Produção da Universidade Estadual de Maringá (UEM).
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