XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção
Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
MULTIDISCIPLINARIDADE E PROJETO DE
PRODUTO: DESENVOLVIMENTO DE
PRODUTOS A PARTIR DE REJEITOS
INDUSTRIAIS
Joalysson de Souza Marinho (UFPB)
[email protected]
fabio morais borges (UFPB)
[email protected]
Jessica Bezerril Dutra (UFPB)
[email protected]
JOSE FLAVIO RIQUE JUNIOR (UFPB)
[email protected]
Ruan Eduardo Carneiro Lucas (UFPB)
[email protected]
A indústria de esquadrias vem ganhando ao longo dos anos destaque no
cenário produtivo nacional. No entanto, as empresas deste setor geram uma
grande quantidade de resíduos provenientes do processo produtivo. O
objetivo deste trabalho foi de desenvolver produtos a partir de rejeitos de
uma montadora de esquadrias utilizando-se da multidisciplinaridade, unindo
projetistas de engenharia de produção e design. Foram feitos levantamentos
de processos e equipamentos através de visitas técnicas, posteriormente
utilizou-se o método de criatividade 635, e finalmente os projetos e os testes.
Ao final chegou-se a conclusão de duas possibilidades de trabalho,
desenvolver produtos para a comercialização ou que auxiliassem o processo
produtivo da montadora. Por questões de rentabilidade e lucratividade
optou-se por desenvolver produtos que fossem acrescentados ao portfólio da
empresa. Com isso foram desenvolvidos três possibilidades de produtos,
duas luminárias e um divisor de ambiente. Todos os produtos atendem de
forma satisfatória a reutilização da matéria prima e aos requisitos e
necessidades impostos pela empresa e pela equipe.
Palavras-chave: Projeto de Produto, multidisciplinaridade, rejeitos industriais
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1. Introdução
A indústria de esquadrias vem ganhando destaque no cenário produtivo nacional. Segundo
levantamentos feitos pelo observatório da construção da Federação das Indústrias do Estado
de São Paulo FIESP (2015), mostram que o PIB da indústria brasileira de esquadria atingiu
R$ 964,83 milhões em 2013. Esses resultados comprovam uma expansão de 10,7% do PIB
entre 2007 e 2013. Segundo dados da Pesquisa Industrial Mensal de Emprego e Salário
(PIMES), no ano de 2014 relatou-se a existência 23.900 funcionários ativos no setor (IBGE,
2015)
As empresas que compõem essa Indústria, espalhadas por todo território nacional geram
rejeitos provenientes do processo produtivo. Conforme um estudo realizado pelo SEBRAE do
Distrito Federal, em 2006, os pontos de maior desperdício são o Planejamento da Produção e
desperdício de resíduos e retrabalhos. Isso representa de 10% a 25% das matérias prima
(SEBRAE/DF, 2006). A empresa onde foi realizado o estudo se enquadra neste cenário.
Situada em Cabedelo – PB atende a construção civil dos estados de Pernambuco, Paraíba e
Rio Grande do Norte, com uma produção média de 10 toneladas de alumínio mês. Com isso, a
empresa gera uma alta quantidade de resíduos de alumínio resultante de seu processo de
produção.
E dentro de um cenário cada vez mais focado em consciência ambiental, desenvolver
possibilidades de reaproveitamento de rejeitos torna-se imperativo. O impacto gerado pela
reutilização ou reaproveitamento desses rejeitos pode diminuir o impacto ambiental, bem
como reduzir os custos para a Empresa. Grandes quantidades de resíduos não podem ser
eliminados, entretanto, o impacto ambiental pode ser reduzido através da reutilização mais
sustentável (DEMIRBAS, 2011). Uma das alternativas é o desenvolvimento de novos
produtos a partir do reaproveitamento dos rejeitos. Dada a característica estética que esses
materiais possuem, pode-se encontrar soluções projetuais que possuam alguma(s)
funcionalidade(s) e ainda tragam um apelo estético incorporado. A união de especialidades
distintas nas etapas de projetação pode propiciar uma soma de competências salutar e eficaz
do ponto de vista dos resultados a serem alcançados.
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Sendo assim, o objetivo deste trabalho é desenvolver produtos a partir de rejeitos de uma
montadora de esquadrias, unindo projetistas de Engenharia de Produção e Design.
2. Fundamentação Teórica
2.1.
Desenvolvimento de produtos
Ao contrário da forma como surgem as invenções, por meio de processos empíricos e
experimentação, o Projeto de desenvolvimento de um produto é realizado de forma
sistemática e utiliza ferramentas, métodos e técnicas que suportam a transformação das
necessidades do consumidor/cliente em produtos físicos, softwares ou dispositivos.
Desenvolver produtos é uma tarefa complexa e que exige uma série de etapas. Para Baxter
(2011), a atividade de desenvolvimento de um novo produto não é uma tarefa simples. Ela
requer pesquisa, planejamento cuidadoso, controle meticuloso e, mais importante, o uso de
métodos sistemáticos.
O processo de desenvolvimento de produtos (PDP) consiste em um conjunto de atividades por
meio das quais busca-se, a partir das necessidades do mercado e das possibilidades e
restrições tecnológicas, e considerando as estratégias competitivas e de produto da empresa,
chegar às especificações de projeto de um produto e de seu processo de produção, para que a
manufatura seja capaz de produzi-lo(ROSENFELDet. al.,2006).Nessa mesma perspectiva e
de uma forma mais ampla, Windomar (2014)
particularidades, e is
Em virtude disso, vários pesquisadores desenvolveram modelos de projeto de produto, com
etapas bem definidas (ROSENFELDet. al.,2006; BAXTER, 2011; PAHL et. al., 2005;
BACK, 1983; WHEELWRIGHT e CLARK, 1992; VALERIANO, 1998; ASIMOW, 1968).
Em comparação realizada por Borges (2008) com alguns modelos de desenvolvimento de
produtos existentes, percebe-se que, de forma geral, os métodos apresentam etapas muito
parecidas, mesmo com terminologias diferentes. O que constitui uma espinha dorsal de
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elementos vitais a um bom desenvolvimento de produtos. Isso possibilita um melhor
gerenciamento dos conceitos que vão sendo criados e das possibilidades que surgem à medida
que o projeto evolui. No entanto, a complexidade dos problemas modernos tem exigido uma
interação de diferentes especialistas com visões bastante distintas em um mesmo ambiente de
projeto. Um único objetivo de projeto (escopo) deve ser alcançado com a união dos objetivos
individuais de cada ator do projeto.
2.2.
Projeto multidisciplinar
Além da crescente complexidade dos problemas atuais, a especialização cada vez mais
restritiva das formações cobra quase que compulsoriamente, uma união de conhecimentos de
diferentes áreas para a consecução de produtos eficazes no atendimento das necessidades para
os quais foram concebidos. O desafio atual está em conseguir unir essas competências,
historicamente tão distantes, mas que, na prática, necessitam se unir para amplificar o espaço
de possibilidades. Cada especialista traz consigo as bases de sua formação. São ferramentas,
vocabulário, técnicas, princípios, enfim, elementos que caracterizam a forma como ele
observa um problema e age sobre ele. A isso, Bucciarelli (2003) chamou de mundo-objeto.
Ele cita que os mundos-objeto dividem a tarefa de projeto em diferentes, mas não
independentes tipos de esforços. O que implica que qualquer que seja o objeto a ser concebido
(produto, trabalho, fábrica etc.), ele não pode ser pensado como uma simples justaposição de
sistemas técnicos e humanos.É necessário integrar as diferentes lógicas e abordagens. Para
isso, deve-se buscar uma equalização entre os atores do processo, ajustando suas
representações quanto ao projeto e uma construção de um contexto compartilhado de lógicas
(DUARTE et al, 2008; CAHOUR e SALEMBIER 1996; SPERBER e WILSON 1989).
A formação de grupos multidisciplinares proporciona a integração maximizada de
informações oriundas de diversas áreas de conhecimento. A soma destes conhecimentos pode
gerar uma sinergia benéfica (BUSS; CUNHA; LUCE, 2001).
A união de diversos conhecimentos que buscam um resultado que possa ser eficaz, pode se
encaixar no conceito de capital intelectual, que segundo Stewart (1998), é a contribuição de
conhecimento que cada um adiciona em uma determinada empresa ou instituição, que traz
consigo benefícios intangíveis, alcançando resultados de maneira mais ágil e eficiente.
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3. Metodologia
Para alcançar o objetivo de criar novos produtos para uma montadora de esquadrias, na cidade
de João Pessoa,foi necessário esquematizar uma metodologia própria para a criação e o
desenvolvimento desses produtos. Para isso foi necessário reunir uma equipe multidisciplinar,
composta por graduandos em design de produto e engenharia de produção.Foi estabelecido
um método cíclico de realização do projeto, como mostra a Figura 1, que contemplou etapas
de levantamento de necessidades e/ou possibilidades na produção até a fase final de criação e
testes de protótipos. Além disso, o método exigia estudos e coletas de informações sobre
materiais e maquinários. Na etapa final, onde se realizava os testes, caso o produto não
atendesse os objetivos e/ou estava inadequado, ele retornava para o ciclo e seria reprojetado.
Desta forma foi criado o modelo gráfico da metodologia de criação de produtos para a equipe
multidisciplinar, integrante do Laboratório de Desenvolvimento de Produto e Inovação
(LADEPI).
Figura 1-Modelo Gráfico
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Fonte: Autores (2014)
A metodologia foi dividida em duas etapas. Na primeira etapa, levantamento de processos e
equipamentos (LPE),analisou-se a situação atual da fábrica e foram obtidos informações e
dados do processo produtivo da empresa, através de visitas técnicas.
As informações
levantadas foram: lista de máquinas e suas funções, etapas da produção, profissionais
envolvidos em cada setor de trabalho, materiais necessários para a produção dos produtos do
portfólio, e outras atividades diretamente relacionadas à produção.
Para entender melhor as atividades da fábrica foi elaborado um gráfico do fluxo do processo,
que permitiu de forma clara a visualização dos setups ao longo da montagem das esquadrias,
dos vidros e dos acessórios. Ainda na primeira etapa, através das informações coletadas pôdese também relatar uma lista de possibilidades de produtos afim de melhorar o posto de
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trabalho na área de produção, de reutilizar materiais desperdiçados durante a produção e na
elaboração de novos produtos voltados ao mercado.
A segunda etapa do projeto, chamada etapa de criação, seguiu três fases: Fase de criatividade;
de projeto e de testes. Nesta etapa, pesquisou-se em materiais bibliográficos, sites e blogs
possibilidades de reutilização da matéria prima. Como também, técnicas de criatividade
utilizadas no desenvolvimento de produtos.
O método de criatividade utilizado foi o 635: 6 pessoas, 3 possibilidades em 5 minutos. Após
identificar o problema, cada participante construiu uma ideia para cada palavra-guia, em um
espaço de cinco minutos, e as representava em uma folha A3. As palavras-guia, escolhidas a
partir dos requisitos de projeto, foram: simplicidade, multifuncionalidade e modularidade.
Após os 5 minutos, as folhas eram passadas ao vizinho do lado direito que iria acrescentar
mais três conceitos. Este processo se repetiu até passar por todos os participantes. E teve
como resultado uma série de conceitos a serem analisados, como mostra Figura 2.
Figura 2 – Prancha do Método 635
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Fonte: Autores (2015)
Após o método 635, cada sugestão foi analisada e discutida. Vislumbraram-se possibilidades
de criação, de união de conceitos, viabilidade de agrupamento de funcionalidades etc.
Posteriormente, foi construída a ideia que melhor se adequava aos materiais e processos
disponíveis na empresa, bem como aos requisitos de projeto.
Dentro da fase de projeto foram definidos mecanismos e os materiais que seriam utilizados,
feita a modelagem digital do produto (design externo) através do software Rhinoceros e
alguns componentes internos utilizando o solidworks.Todo o material utilizado nas fases de
desenvolvimento dos produtos está em anexo para consulta. E por último, a fase de
construção do protótipo e testes, que ainda está em andamento pela equipe.
4. Resultados
Após analisar os dados coletados foi levantada a possibilidade de duas frentes de trabalho:
desenvolver produtos que auxiliem o processo produtivo ou desenvolver produtos para
comercialização. Por motivos econômicos de rentabilidade e lucratividade julgada pela
equipe, optou-se por desenvolver produtos que pudessem ser agregados ao portfólio da
organização e que ao mesmo tempo reutilizasse toda a matéria prima desperdiçada durante a
produção. Com isso levantou-se três possibilidades de produtos: duas luminárias e um divisor
de ambiente. Os três produtos atendem de forma satisfatória às especificações impostas pela
empresa e de reutilização da matéria prima.
4.1 Luminária
Diante o modelo de criação e dos requisitos e parâmetros necessários que foram estabelecidos
chegou-se ao um modelo de luminária. A Figura 3 retrata o produto que foi desenvolvido de
acordo com os recursos tecnológicos disponíveis na empresa.
Figura 3 - Luminária
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Fonte: Autores (2015)
4.1.2 Análise estrutural
O produto utilizou dois tipos de perfis, como mostra a figura 3: um em formato de u,
localizado na parte superior; e outro retangular. A iluminação é composta por lâmpadas de led
acopladas a cada perfil retangular. A luminária possui três pontos focais, o do meio é fixo e
outros dois são moveis, possibilitando ao usuário escolher o melhor ângulo de incidência da
luz. A Figura 4 indica o sentido de movimentação da luminária.
Figura 4 –Articulação da luminária
Fonte: Autores (2015)
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4.2 Divisória de ambiente
A segunda possibilidade levantada através da metodologia abordada anteriormente foi a
divisória para ambiente e decoração. Seguindo o mesmo princípio de reutilização dos
materiais rejeitados, compõem-se uma espécie de grade, com hastes verticais fixas, e as hastes
horizontais de forma modular, permitindo criar uma espécie de mosaico com a inserção de
imagens nos módulos disponíveis (Figura 5).
Figura 5 - Divisória
Fonte: Autores (2015)
4.2.1 Análise estrutural
Sua estrutura é organizada basicamente por caneletas de alumínio, conforme Figura 6. No
sentido vertical temos as caneletas mais extensas e essas são fixas servindo de base para toda
sua estrutura. Este perfil tem orifícios que fixa a trava das caneletas horizontais, que por sua
vez serve de base para os retratos, responsáveis para composição do mosaico.
Figura 6 - Desenho explodido dos suportes
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Fonte: Autores (2015)
4.2.2 Demonstração do sistema
O sistema modular é possível através dos pinos de pressão que correm verticalmente entre as
caneletas verticais. A base horizontal compõe diferentes tipos de arranjo de acordo com a
mudança de sua posição e assim permite inúmeras combinações e tamanhos para inserção das
imagens.
4.3 Luminária Abbraccio
“ ” (Figura 7). Isso se
A terceira possibilidade c
justifica pela quantidade significativa de sobras dessa matéria prima. O produto é simples e
pode ser fabricado usando as mesmas máquinas disponíveis pela empresa.
Figura 7 – Luminária Abbraccio
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Fonte: Autores (2015)
4.3.1 Análise estrutural
“ ”, além de fita led, eixo de alumínio para girar as barras
A luminária utiliza
e instalação elétrica. A luminária apresenta um design simples e bastante funcional.
4.3.2 Demonstração do sistema
A barra central é fixada na parede e as duas barras laterais são móveis, e simulam o
movimento horizontal de um braço, como mostra Figura 8. As fitas deled são aderidas no
interior dessas duas barras e a possibilidade dessa movimentação faz com que o foco de
iluminação alcance a área desejada.
Figura 8 – Luminária Abbraccio
“ ”
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Fonte: Autores (2015)
5. Conclusões
Em um mercado competitivo destacam-se empresas que desenvolvam novas alternativas de
gerar receita. Uma possibilidade é a reutilização de rejeitos gerados pelo próprio processo
produtivo. Muito se fala em diminuir desperdício gerado pela fabricação, porém, quando não
é possível reduzir à números significativos, uma saída para a empresa é gerar novos
produtos.Dentro dessa perspectiva, o objetivo de desenvolver produtos a partir de
desperdícios de perfis de alumínios em uma empresa de esquadrias foi atendido. Foram
criados conceitos para três novos produtos, que atenderam as exigências e os recursos
tecnológicos e equipamentos disponíveis na fábrica da organização.
Com isso a empresa pode, além de diminuir seu desperdício, promover um aumento em seu
faturamento. Nada muito grandioso, financeiramente, mas com grande impacto ambiental.
Comprovando a afirmação de Demirbas (2011), que o impacto ambiental pode ser reduzido
através da reutilização mais sustentável.
Entretanto os produtos não chegaram a ser funcionalmente testados. Porém, pretende-se
elaborar a construção de protótipos que permitam testes de usabilidade, e possíveis alterações
e adaptações para que possam ser produzidos e comercializados.
REFERÊNCIAS
ASIMOW, Morris. Introdução ao projeto de engenharia. São Paulo: Mestre Jou, 1968.
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