Redução do desperdício no processo de desenvolvimento de produto: estudo de caso em uma autopeças

Esse post é o resumo de um artigo elaborado pelo próprio autor submetido ao Simpósio de Engenharia de Produção (SIMPEP) realizado em Bauru/SP.

Nesse post, achei melhor suprimir a parte teórica apresentado no artigo para compartilhar a exclusivamente o estudo de caso que é uma referência prática de como realizar as atividades de mapeamento de valor no processo de desenvolvimento de produtos (PDP)

A empresa estudada nesse artigo é referência mundial no fornecimento de tecnologia para sistemas de transporte e eletrônica móvel. É uma multinacional norte-americana com matriz nos Estados Unidos da América. No Brasil, a empresa chegou a ter 11 fábricas e 2 centros de desenvolvimento de tecnologia.

No portfólio de produtos constam: sistemas para gerenciamento de motores, sistemas de arrefecimento, sistemas de transmissão, entre outros.

De fato, as indústrias de autopeças padronizam o processo de desenvolvimento de produtos utilizando o APQP (Advanced Quality Planning – Planejamento Avançado da Qualidade do Produto)como parte das exigências por parte das montadoras (clientes), e fazendo as adaptações necessárias para o gerenciamento interno, como acontece com a empresa em questão.

O APQP está fortemente ligado as atividades principais do PDP (Processo de Desenvolvimento de Produtos), pois, busca através da elaboração de um plano de qualidade, acompanhar o desenvolvimento do produto ou serviço, que satisfaça o consumidor (AIAG, 1995), criando um padrão comum de comunicação e acompanhamento dos desenvolvimentos entre as montadoras e os fornecedores da cadeia de suprimentos.

A maior porcentagem do faturamento da empresa é da venda de produtos e serviços para o mercado brasileiro, além de uma pequena porcentagem de vendas para os mercados da América Central e Ásia. Os principais clientes da empresa são as maiores montadoras instaladas no Brasil.

Para melhor compreensão das atividades sugeridas pelo modelo da empresa, o processo é documentado e descreve detalhadamente o PDP e faz referência aos itens exigidos pelo cliente através do APQP e como a empresa atende esses requisitos através de procedimentos internos de trabalho e também quais indicadores de desempenho são utilizados durante o PDP (Quadro 1).

QUADRO 1- Principais atividades no PDP da empresa de autopeças

O desenvolvimento inicia-se após a liberação da diretoria e a primeira atividade é a revisão da viabilidade econômica do projeto através da revisão do business case;

Após a revisão o projeto é lançado, são elaborados cronogramas, reavaliação dos planos para redução dos riscos;São aplicados os passos propostos pelo APQP (AIAG,1995) para todas as etapas de desenvolvimento;

Para o desenvolvimento de projetos do produto são utilizados como fonte de informações, os desenvolvimentos anteriores que incluem lições aprendidas e projetos que se assemelhem ao atual desenvolvimento;

Para o projeto de produto são utilizados plataformas CAD e CAE, além de projetos de experimentos (DOE) para refinamentos dos parâmetros de projeto;

São elaborados FMEA do produto e de sistema no qual o produto é aplicado;

Para o planejamento de processo de fabricação, são utilizados check-lists de DFMA, bem como FMEA de processo e planos de controle para montagem de protótipos;

A validação do produto é realizada em laboratórios internos, através de testes de vida acelerados, nas montadoras, para homologação do produto e processo;

A produção piloto é acompanhada de um processo formal de validação de peças de produção (PPAP) homologado internamente e pela montadora autorizando o produto a ser produzido e comercializado com a montadora em questão;

O lançamento do produto é acompanhado pela utilização de indicadores de desempenho durante um período de 180 dias onde produto não deve apresentar falhas, seguido pelo fechamento do projeto e transferência de responsabilidade do processo e melhoria continua de manufatura para a supervisão de manufatura;

Durante o desenvolvimento de produtos, são realizados revisões de produto que se refere o desempenho do produto em relação aos requisitos do cliente. Essas revisões são realizadas com a presença do cliente principalmente nas fases de elaboração do conceito. Também ocorrem revisões de projetos que consistem na revisão das questões de custos, prazo e qualidade do projeto em desenvolvimento, realizado entre a diretoria, o time do projeto, gerente de programa quando aplicável e a diretoria executiva da matriz;

O projeto é encerrado 180 dias após a primeira entrega para o cliente.

Para suportar toda essa estrutura de desenvolvimento de projetos, essa unidade também conta com um escritório de projetos conhecido por Project Support Office (PSO) que opera desde 2002 devido à necessidade de adequar a estrutura local para o desenvolvimento de produtos de maneira independente da matriz. O PSO tem a responsabilidade na estruturação, padronização e controle de documentos e ferramentas e procedimentos das principais atividades do processo de desenvolvimento de produtos. Essa estrutura está diretamente ligada ao escritório de projetos global, que é responsável por desenvolver e manter processos de desenvolvimento de produtos e de gestão de projetos, e viabilizando esses processos aos times de projeto através de treinamentos e estruturando ferramentas organizacionais de controle e visibilidade de projetos.

Além de liderar a implementação de ferramentas globais, o PSO local também faz a adaptação dessas, para atendimento de requisitos específicos através da difusão das melhores práticas. Dentro da estrutura organizacional, o PSO reporta-se diretamente ao diretor de engenharia da unidade local. Em resumo, o PSO atua como um centro de excelência e suporte ao gerenciamento de projetos, fornecendo a estrutura necessária para facilitar a função dos times de projeto.

Mapeamento de fluxo de valor nas atividades do PDP, em busca de desperdícios

O processo de mapeamento e identificação das atividades do PDP foi realizado basicamente observando-se as seguintes etapas:

  • Identificação em quais atividades do PDP será realizada o mapeamento;
  • Identificação do fluxo de valor esperado nessas atividades;
  • Mapeamento do estado atual das atividades através da observação de procedimentos de trabalho;
  • Identificação dos desperdícios no mapeamento realizado;
  • Proposição de um mapa de estado futuro;
  • Elaboração de um plano de ações para implementação do estado futuro.

Para realização dessa pesquisa, foi designado um time multifuncional para auxiliar o trabalho realizado, com representantes das áreas de: engenharia do produto, engenharia de manufatura, engenharia de qualidade avançada, gerente de projetos e analista do PSO. Além disso, foram dedicados quatros horas de treinamento, no sentido de contextualizar a equipe com os objetivos do trabalho que seria realizado, através de uma abordagem do modelo de PDP empregado pela empresa, bem como, introduzindo os conceitos de manufatura enxuta e como esses poderiam ser aplicados no processo de desenvolvimento de produtos através da exposição do trabalho de pesquisa realizado por Bauch (2004) que mapeou e identificou os desperdícios nas atividades de PDP.

A primeira questão a, ser respondida pela equipe foi: “Qual será o escopo de mapeamento das atividades do PDP da empresa?”.

Qual será o escopo de mapeamento das atividades do PDP da empresa?

Joel C Junior

Para responder essa questão e delimitar o escopo do estudo, foram utilizadas como critério, informações fornecidas pelos participantes de times de projeto, com objetivo de verificar na base da experiência e histórico de desenvolvimentos que estes participaram, quais são as etapas onde existem atividades que poderiam conter desperdícios baseados nos conceitos de manufatura enxuta.

Para isso, foram revisados cronogramas de projetos estratégicos (conforme classificação da empresa de teor confidencial) gerados durante o desenvolvimento de um novo produto, e verificou-se quais as atividades que desviaram-se significativamente do planejado inicialmente e que comprometeram a finalização do projeto na data do cliente. Segundo a experiência dos integrantes do time, verificou-se que as atividades de apropriação de recursos (investimentos) para realização do projeto e as atividades referentes a compras de ferramental, máquinas e equipamentos para produção respondem por uma boa parcela dos projetos que não atendem os prazos planejados.  Portanto, o projeto foi desenvolvido focando as atividades de apropriação de recursos e compra de ferramental para a produção. O processo de apropriação de recursos, denominado pela empresa como Appropriation Request (AR), é iniciado assim que o cliente retorna com uma carta de intenção de compra, ou seja, quando o cliente aprova a cotação enviada previamente para o desenvolvimento de um novo produto. Esse processo consiste na geração de uma série de documentos com objetivo de obter da matriz nos EUA, a liberação dos investimentos necessários para a realização do projeto. A responsabilidade pela condução desse processo é do Gerente de Projetos. Cada membro do time contribui com uma informação para completar o processo da AR; os representantes de vendas e marketing “alimentam” esse processo com informações tais como: volume de vendas, tempo do programa, estratégia de preços e margem de contribuição; os representantes de engenharia de manufatura fornecem informações pertinentes a ao sistema de manufatura tais como: layout e fluxo de processo, definição e identificação dos requisitos de ferramental e equipamentos, impacto de capacidade, tecnologia de processo, impacto na necessidade de mão de obra direta, etc.; engenheiros de produtos são responsáveis pelos detalhes do produto ( dimensões de desempenho do produto, detalhamento do projeto do produto, etc); o responsável por compras fornece informações referente a custo de matéria-prima, estratégia de fornecedores, necessidade de aquisição de serviços, etc. Uma vez que todos as entradas são obtidas provenientes das áreas funcionais, a saída gerada corresponde a série de documentos que serão revisados pelos membros da gerência local, e em uma segunda etapa serão submetidos a aprovação do comitê de liberação de recursos localizados nos EUA. A aprovação por parte do comitê representa a conclusão desse conjunto de atividades contidas no PDP.

O segundo conjunto de atividades focado pelo time envolvido nessa pesquisa, corresponde às atividades de compras de ferramental, máquinas e equipamentos para produção. Esse processo inicia-se também no mesmo instante que a atividade descrita anteriormente. Porém, a responsabilidade pela condução desse conjunto de atividades é dividida entre as funções de engenharia de manufatura e compras.  Essa atividade inicia-se com a geração uma série de especificações técnicas de equipamentos, que tem como referencial informações contidas no FMEA de processo e fluxograma de processo. Estas informações são guias de referências para os fornecedores de equipamentos, contendo o mínimo necessário esperado nos equipamentos a serem cotados. Os cadernos de especificações são enviados para o departamento de compras, que inicia o processo de cotação com potenciais fornecedores; as cotações são recebidas e revisadas pelo engenheiro responsável e aprovadas. O departamento de compras coloca o pedido de compras com o fornecedor que apresentar a melhor cotação com base nos critérios de avaliação por parte da empresa estudada. A seqüência desse processo está na construção dos equipamentos, validação e instalação na planta de manufatura. Durante a discussão para decisão de quais conjuntos de atividades seriam focados nessa pesquisa, o time decidiu atuar até a colocação do pedido de compras. Não foi escopo dessa pesquisa a avaliação do PDP dos fornecedores de equipamentos, apesar dessa etapa estar contida dentro do conjunto de atividades selecionadas.

A segunda etapa do processo de pesquisa consistiu em responder a questão: “O que poderia ser compreendido como valor criado no conjunto de atividades selecionadas na perspectiva do cliente?”. A discussão acerca do valor para o cliente nesses conjuntos de atividades, foi verificada como fundamental para o correto direcionamento da atividade de geração do estado futuro esperado para esse conjunto de atividades. Entretanto, ocorreram dificuldades na definição do valor para o cliente, fato que pode ter ocorrido pela falta de experiência dos envolvidos na abordagem enxuta no PDP.  Para definição de valor para essa atividade foi primeiramente discutido o conceito de valor esperado no PDP por completo, sendo consenso que o valor para o cliente está na criação de um produto que atenda aos requisitos de custo, prazo e qualidade (constituído de várias dimensões, como desempenho, durabilidade, confiabilidade e atendimento aos padrões dimensionais estabelecidos pela montadora). O time observou também que o valor para cliente pode ser considerado como o atendimento dos requisitos do APQP. Observou-se a necessidade de uma abordagem de valor na perspectiva da empresa estudada para o correto delineamento das atividades a seguir, sendo um consenso o entendimento que, o valor para empresa do PDP é um produto adequado aos padrões de manufatura adotados pela planta e lucrativo. Diante da identificação do conjunto de atividades a ser estudado e da compreensão do valor principalmente na perspectiva do cliente, o próximo passo foi a realização de um mapeamento do estado atual de cada conjunto de atividades identificado. Para tal realização foi aplicado o método PDVSM. Foi necessária uma quantidade significativa de tempo, haja vista a falta de experiência dos envolvidos nesse trabalho e também pela necessidade da correta compreensão de como é o fluxo de informações que geram as saídas de cada conjunto de atividades. Como complemento para a realização dessa etapa foi utilizado como fonte de informação, procedimento e instruções de trabalho. Além do mapeamento do fluxo de valor, foram coletadas informações como: tempo de execução da atividade e tempo de espera, etc. Essas informações foram coletadas com base na experiência dos envolvidos uma vez que não havia nenhuma padronização ou métrica relacionada a essa questão. A métrica era baseada somente no atendimento da data estipulada pelo cliente.

Finalizado o mapeamento do estado atual, o time realizou cuidadosamente uma revisão nos mapas gerados para início da próxima etapa, a identificação desperdícios. A identificação dos desperdícios foi realizada com base nos três tipos de atividades propostas por McManus (2005): atividades que agregam valor (AV), atividades que não agregam valor, mas são necessárias (ANV), atividades que não agregam valor (NV). A identificação dos desperdícios tem como base o valor para o cliente. Verificou-se que por si só, o conjunto de atividades de apropriação de recursos não agrega valor na perspectiva do cliente, porém, é necessária. Os desperdícios foram observados tomando como referência as categorias de desperdícios observadas para os dois conjuntos de atividades.

Sub-processo apropriação de recursos, ou aprovação de investimentos

a) Atividades que agregam valor

  • Não foram verificadas atividades que agreguem valor.

b) Atividades que não agregam valor, mas são necessárias

  • Obtenção da aprovação por parte da gerência local para liberação de recursos para o projeto.

c) Atividades que não agregam valor

  • As reuniões para aprovação da AR são realizadas com freqüência pré-estabelecida, gerando a espera na aprovação da documentação.
  • Necessidade excessiva de aprovações do documento por parte de áreas que não tem participação efetiva na liberação dos recursos.
  • O excesso de informações contidas na documentação, uma vez que diante dos critérios para aprovação, apenas 1/3 das informações são utilizadas efetivamente durante a revisão.
  • Nível elevado de revisões, por falta de definições dos requisitos de cada área envolvida na aprovação dos recursos.
  • Baixa reutilização de informações de aprovações passadas, por falta de armazenamento correto de informações.
  • Falta de disciplina na obtenção de informações de cada área necessária para a geração da documentação, gerando atraso e espera.
  • Membros do time de projeto não têm acesso direto às pastas de projetos para armazenamento das informações necessárias para a atividade.
  • Baixa compatibilidade de sistemas, uma vez que o ERP utilizado por vendas e marketing é diferente do ERP utilizado pelos times de desenvolvimento dificultando a troca de informações.

Sub-processo compras de ferramental, máquinas e equipamentos para produção

a) Atividades que agregam valor

  • Elaboração do fluxograma de processo.
  • Elaboração do FMEA de processo.
  • Elaboração do layout de processo.
  • Identificação e projeto dos dispositivos para prevenção de erros.
  • Identificação das características críticas de processo.
  • Elaboração do plano inicial de controle de produção

b) Atividades que não agregam valor, mas são necessárias

  • Criação do caderno de especificações para compra de ferramentais.
  • Revisão e aprovação das cotações com base na documentação de referência

c) Atividades que não agregam valor

  • Excesso de revisões nas especificações para compra de ferramental ou especificações técnicas incompletas.
  • Apesar da existência do sistema ERP, a aprovação das requisições de compras é feita manualmente.
  • Excesso de movimentação da requisição de compras para obtenção da aprovação para cotação, já que os aprovadores não ficam alocados na mesma planta de manufatura.
  • As requisições em projetos esperam na fila do departamento de compras por falta de priorização, haja vista que os responsáveis por condução do processo de compras, não tem acesso aos cronogramas de projetos.
  • Excesso de aprovações para colocação do pedido de compras no sistema.
  • Todo processo de cotação precisa ser enviado fisicamente para outra unidade para ser aprovado e colocado pedido de compras.
  • Recursos para execução da função de compras são limitados, pois há divisão dos recursos com as necessidades da planta (produtos correntes) e novos produtos.

Uma vez mapeados os desperdícios através dos efeitos observados nos processos selecionados para analise, o time precisou determinar as causas para os efeitos vivenciados. Esse trabalho foi conduzido através da elaboração de diagramas de causa e efeito. Através do mapeamento das causa raízes para cada um dos efeitos observados acima, foi gerado um mapa futuro dos dois processos selecionados com bases nos princípios da manufatura enxuta. De posse do mapa futuro planejado, surgiu a necessidade de envolver a gerência para obter aprovação do estado futuro desejado para essas atividades do PDP, bem como ter o comprometimento da liderança na direção do alcance deste estado futuro.  Por fim, a última etapa da pesquisa foi a elaboração de um plano de ações para eliminação dos desperdícios encontrados e estabelecimento. A responsabilidade pelo acompanhamento do plano de ações ficou com o representante do PSO. Além disso, foi estabelecido uma métrica para acompanhamento do tempo necessário para completar esses conjuntos de atividades para validação das melhorias implementadas levantadas através do PDVSM (Product Development Value Stream Mapping).

Conclusões e resultados esperados

Espera-se uma redução da ordem de 20% a 30% no tempo necessário para finalização de cada um dos conjuntos de atividades selecionados para essa pesquisa. Esse percentual está sob avaliação, pois depende da implementação das atividades geradas no plano de ações. Além disso, espera-se uma redução nos custos envolvidos nesses processos, em razão da redução do tempo necessário para completá-las, sem a necessidade de adicionar mais recursos. Portanto, através do estudo de caso, verificou-se o potencial de resultados que podem ser alcançados com aplicação dos conceitos de produção enxuta no PDP, e como essa aplicação pode levar empresas a tornarem-se mais competitivas diante de um cenário de constantes mudanças, onde é necessário ser flexível no sentido de ser capaz de introduzir produtos no mercado cada vez mais rápido assegurando níveis de qualidade e custo.

Dessa maneira, as organizações que são impactadas diretamente pela capacidade de introdução de novos produtos no mercado, devem considerar dentro da sua estrutura de melhoria contínua, a capacitação dos envolvidos no processo de desenvolvimento de produtos em técnicas tais como o PDVSM utilizado nesse trabalho, para melhoria de desempenho e redução de custos, para tanto, pode se observar que a formalização de um escritório de projetos conforme verificado no estudo de caso apresentado, favorece esse tipo de atividade atuando como um agente habilitador e facilitador na aplicação dessas metodologias. As empresas devem estar conscientes da necessidade de ser ter trabalhos estruturados na busca e eliminação de desperdícios no PDP, e não apenas no chão de fábrica, já que muitas indústrias tem conseguido implementar os conceitos enxutos no chão de fábrica, não sendo este mais um diferencial de competitividade para o caso das autopeças. Para isso, métodos estruturados como o PDVSM, fornecem uma base suficiente para que as empresas caminhem na direção do aumento da eficácia e eficiência no processo de desenvolvimento de produtos.