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As 7 Fases Essenciais do Design do Ciclo de Vida do Produto

Sem designer ou Gerente de Produto esqueceremos o cliente final que usa o produto para sua função principal. Mas fornecer added value a todos os intervenientes na cadeia de produção + no ciclo de vida do produto É uma ótima maneira de promover o produto e se destacar da concorrência que só pensa em imitar.

Nota: não deve ser confundido com Avaliação do Ciclo de Vida (Avaliação do ciclo de vida (ACV)), que estuda o impacto ambiental de um produto ou processo.

Ciclo de vida do produto

O ciclo de vida típico de um produto manufaturado inclui:

  1. fabricação; o que inclui o fornecimento de componentes (eventualmente seu transporte), montagem e controle
  2. embalagem a granel + transporte
  3. vender/comprar
  4. Uso normal pelo usuário final. Este é obviamente aquele para o qual o produto foi feito principalmente.
  5. uso anormal pelo usuário final (provável)
  6. Reparo e manutenção (eventualmente)
  7. reciclagem

Nota: se o seu "produto" for um "serviço" ou não for um bem material como uma obra intelectual, ele ainda poderá incluir algumas partes do ciclo acima.

estojo para bens não físicos

  • ebooks: the vendendo phase can be key to standing above the crowd: good title, good arguments, nice front cover; nice+ergonomic layout inside …
  • Software: a manutenção não se resume apenas a corrigir erros, mas também a antecipar as evoluções do sistema operacional; seus clientes podem estar dispostos a pagar mais se você oferecer garantias sobre evolução, manutenção ou código aberto após alguns anos, caso sua empresa seja transferida ou declare falência (pouquíssimas empresas oferecem serviços de custódia para o depósito do código-fonte do software).
  • Serviço de instalação de equipamentos: seu cliente pode valorizar o fato de que posteriormente será fácil realizar manutenção ou desmontagem.

Projetar para o ciclo de vida do produto, de forma proativa!

A primeira abordagem seria levar em consideração a duração de cada fase - o tempo que o produto passa em cada fase -, mas isso pode levar a uma conclusão errada (não se concentrar em 5 minutos de produção, porque é pouco em comparação com o uso pelo usuário final, mas se o custo for muito alto, o produto nunca chegará ao usuário final; além disso, não é fácil de vender, nem para o usuário final).

Design para Manufatura

A fabricação inclui

  • Fornecimento e, eventualmente, armazenamento de componentes ou materiais.
  • processo de montagem
  • o processo de controle
  • embalagem individual + rotulagem

Para a fabricação: dependendo do volume de produção e das especificidades, adicionando algumas características especiais para facilitar a montagem (SMED ···)

Consulte o Metodologias, Visitas guiadas à fábricae o Magro Artigo neste site.

Design para Venda

Se um produto não for vendido, ele nunca chegará à próxima fase (ou diretamente à fase de reciclagem do ciclo de vida do produto!).

O produto está visível ou apenas a embalagem?

Em alguns casos, o produto pode ser testado antes da compra (pense naqueles brinquedos eletrônicos em que as crianças na loja podem ativar alguma função de som ou luz através da embalagem!).

“O exemplo de flexibilidade do milho”

Consulte Marketing artigos neste site.

Projetado para uso (normal)

Para os seus utilizadores finais, claro; não muitos detalhes aqui, pois este é o principal objetivo de qualquer Desenvolvimento de Produto e o cerne de muitos artigos sobre inovação. mundo, mas não se esqueça de alguns aspetos menos óbvios, como o design para a clareza.

Multi-usuários

Um produto pode ter frequentemente diferentes utilizadores:

cars: the driver & the passengers. In a taxi, who do you favor with the ergonomia and design, knowing that the driver spends all his working time inside but must convince the one-of potential customer walking nearby?

oxigênio medicinal cilindro de gásA enfermeira manipula o dispositivo e seleciona o fluxo, e o paciente respira o oxigênio que sai dele.

Resistir às condições ambientais

Água, sal (condições do mar, poeira). A limpeza ou manutenção da limpeza é imprescindível em algumas aplicações.

Insight nasa rover solar panels full of dust
Painéis solares do rover Insight da NASA cheios de poeira (cortesia da NASA/JPL-Caltech).

Será que os engenheiros da NASA não previram que os painéis solares da InSight ficariam cheios de areia na superfície de Marte, diminuindo assim a sua capacidade de resposta? painel solar Uma redução de 90% na eficiência encurtaria essa grande missão?

(Design: vibrações, movimento ou apenas uma escova de 5 dólares na ponta do braço para remover a areia!?)

Design para uso (anormal)

Alguns podem argumentar (ou suas análises de risco, se você realizar uma) que o uso anormal é apenas um uso não previsto que poderia ter sido previsto.

Dica: Se o uso anormal for frequente, isso pode abrir outras portas. marketing oportunidades (ex: algumas muito técnicas) brick Os jogos foram redirecionados para pais e engenheiros em vez de crianças 😉

Proteja-se contra roubos: seja por meios físicos (cadeado de qualquer tipo, peso) ou simplesmente observando se o seu produto não o possui. Consulte o artigo específico para mais detalhes:

Design against steal
Veja tambémProteja seu produto contra roubo e desvio de uso em 10 dicas.
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Design para espera ou armazenamento

O tempo de espera ou armazenamento são frequentemente subestimados, mas é um fato que...

Para a maioria dos produtos, o tempo de inatividade ou tempo de armazenamento é muito maior do que o tempo de uso.

Os casos extremos são equipamentos de emergência (por exemplo, extintores de incêndio) destinados a emergências que, espera-se, nunca ocorrerão – mas o funcionamento perfeito nesses casos raros não é uma opção.

Mas, na verdade, a maioria dos outros produtos são semelhantes se a proporção entre uso e armazenamento for maior: eletrodomésticos, carros (exceto táxis).

Contraexemplos disponíveis 24 horas por dia, 7 dias por semana: relógios, servidores de TI, equipamentos de produção vegetal, transporte público, alguns dispositivos médicos de suporte à vida (pacificador)

Ferramentas de manutenção
Ferramentas de manutenção

Projeto para manutenção e facilidade de serviço

Este aspecto tem sido impulsionado principalmente por consumidores ou associações ecológicas, raramente pelos fabricantes em primeiro lugar.

  • Realizar manutenção remota sempre que possível.

Os aspectos do projeto são:

  • Peças substituíveis para componentes de vida útil curta (ex: bateria de celular, motores com escovas)
  • Peças de reposição para componentes frágeis (vidro frontal do telefone)

e ser de fácil acesso:

  • claramente identificado/referenciado como tal
  • nenhuma ferramenta muito especializada

É um fato que um projeto que prioriza a facilidade de manutenção pode comprometer outros fatores do projeto:

Manutenção fácil Índice IP (entrada de poeira/água)

Manutenção fácil <&g; aspectos visuais minimalistas ou o mais compactos possível 

Os fabricantes de telefones celulares foram legalmente obrigados a facilitar a manutenção independente de seus produtos, em vez de adotar práticas fechadas (e com preços altamente controlados). ecossistema.

Design para Reciclagem

Dependendo do país, está se tornando cada vez mais uma exigência legal não apenas poder reciclar o produto, mas também oferecer uma solução para o cliente; isso pode ser um argumento de marketing, mas também é importante que o processo seja o mais fácil possível de realizar.

Rotulagem/etiquetagem correta:

  • plástico: etiquetas corretas para o tipo de plástico
  • Baterias: recarregáveis ​​ou não, devem ser facilmente acessíveis.

Desmontagem rápida: essa parte é um equilíbrio delicado, pois você quer que a operação seja rápida e fácil, mas também que não ocorra por engano (seu produto se desmontando) ou que seja desmontada voluntariamente ou não pelo usuário (um brinquedo desmontado por crianças pode ter peças pequenas).

Desmontagem rápida (involuntária) no ciclo de vida do produto

Incluir pontos quebráveis que são visualmente óbvios; para serem desmontados durante a reciclagem por um martelo pneumático.

DICA: atualmente, este sistema é operado manualmente; poderia ser aprimorado padronizando o design e a localização ou as marcações para que pudesse ser operado por IA.

Reciclar bunker da Segunda Guerra Mundial
Reciclar bunker da Segunda Guerra Mundial

Imagine o custo de desmontar uma usina nuclear com paredes de concreto como os bunkers da Segunda Guerra Mundial.

 

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Tópicos abordados: Ciclo de vida do produto, Design para fabricação, Design para venda, Design para uso, Design para uso anormal, Reparo e manutenção, Reciclagem, Gestão da cadeia de suprimentos, Ergonomia, Experiência do usuário, Desenvolvimento de produto, Agregação de valor, ISO 9001, ISO 14001, ISO 13485 e ISO 26000.

Contexto histórico

Engenheiro de segurança contra incêndio demonstrando o uso de agentes extintores de pó químico seco em incêndio de magnésio em laboratório.

Incêndios de Classe D: Metais Combustíveis

Incêndios de Classe D envolvem metais combustíveis, ligas ou compostos metálicos, como magnésio, titânio, sódio e lítio. Esses incêndios são excepcionalmente perigosos, pois queimam a temperaturas extremamente altas e podem reagir explosivamente com agentes extintores comuns, como água ou dióxido de carbono. A água, por exemplo, Em alguns casos, ao contrário de pAcredita-se que o pó químico possa se dissociar em hidrogênio e oxigênio, alimentando o fogo. Agentes químicos especiais em pó são necessários para a extinção.
Preparação em larga escala do explosivo ANFO em operações de mineração, demonstrando a engenharia de explosivos.

Explosivo ANFO

ANFO (nitrato de amônio/óleo combustível) é um explosivo industrial a granel amplamente utilizado. Consiste em uma mistura simples de grânulos porosos de nitrato de amônio (AN), que atuam como oxidante, e um óleo combustível (FO), tipicamente diesel, que serve como combustível. O ANFO é classificado como um agente explosivo devido à sua relativa insensibilidade, necessitando de uma carga de reforço para detonar. Seu baixo custo o torna dominante nos setores de mineração e construção.
Escritório de engenharia civil com engenheiros estruturais analisando o projeto de pontes utilizando o método da rigidez direta.

Método da Rigidez Direta

Um método matricial de análise estrutural fundamental para o método dos elementos finitos (MEF). Ele modela uma estrutura como um conjunto de elementos conectados nos nós. O método relaciona as forças nodais ({R}) aos deslocamentos nodais ({D}) por meio de uma matriz de rigidez global ([K]), expressa como ([K]{D} = {R}). A solução desse sistema de equações lineares fornece os deslocamentos nodais desconhecidos.
Estúdio de design moderno com designers industriais que colaboram no desenvolvimento de produtos.

O Processo Iterativo de Design de Produto

Uma metodologia estruturada para a criação de novos produtos, que geralmente envolve análise, desenvolvimento de conceito e síntese. Trata-se de um ciclo iterativo no qual os designers pesquisam as necessidades dos usuários, geram ideias, criam protótipos e os testam para refinar o produto final. Esse processo garante que o produto final seja funcional e atenda às demandas do mercado de forma eficaz antes da produção em larga escala.
Quadro Heijunka em uma fábrica demonstrando os princípios de nivelamento da produção.

Nivelamento de produção Heijunka

Heijunka é o princípio de nivelamento ou suavização da produção dentro do Sistema Toyota de Produção. Consiste em calcular a média do volume e da variedade de produção ao longo de um período fixo para eliminar picos e vales na carga de trabalho. Isso cria um ambiente de manufatura previsível e estável, pré-requisito para a implementação eficaz do Just-in-Time (JIT) e do trabalho padronizado.
Chão de fábrica ilustrando o tempo Takt e o tempo de ciclo na tecnologia industrial.

Diferença entre tempo takt e tempo de ciclo

O tempo takt é um cálculo teórico que representa o ritmo da demanda do cliente (Tempo Disponível dividido pela Demanda). Em contraste, o tempo de ciclo é uma medida empírica do tempo real gasto para concluir uma unidade de trabalho em uma etapa específica do processo. Um princípio fundamental da manufatura enxuta é garantir que o tempo de ciclo seja consistentemente menor ou igual ao tempo takt.
Câmara CVD para fabricação de semicondutores com substrato e precursores químicos.

Deposição Química de Vapor (CVD)

A deposição química em fase vapor (CVD) é um processo de revestimento no qual um substrato é exposto a um ou mais precursores químicos voláteis. Esses precursores reagem ou se decompõem na superfície do substrato em uma câmara de reação, produzindo um filme fino ou revestimento sólido de alta pureza e alto desempenho. A temperatura e a pressão são parâmetros críticos do processo que controlam a taxa de deposição e a qualidade do filme.
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Expositor de extintores de incêndio categorizado pelo Sistema de Classificação de Incêndio dos EUA para conformidade com as normas de segurança.

Sistema de Classificação de Incêndios dos EUA (NFPA 10)

O sistema de classificação de incêndios dos Estados Unidos, padronizado pela NFPA 10, categoriza os incêndios em cinco classes principais com base no tipo de combustível. A Classe A inclui combustíveis comuns, como madeira e papel. A Classe B abrange líquidos e gases inflamáveis. A Classe C é para incêndios envolvendo equipamentos elétricos energizados. A Classe D refere-se a metais combustíveis e a Classe K a óleos e gorduras de cozinha.
Na engenharia mecânica, existem três configurações de motores Stirling: os tipos Alfa, Beta e Gama.

Configurações do motor Stirling

Os motores Stirling são classificados principalmente em três configurações mecânicas. O tipo Alfa utiliza dois pistões de potência separados em cilindros interligados, um quente e outro frio. O tipo Beta apresenta um único cilindro que abriga tanto um pistão de potência quanto um deslocador, que transporta o gás de trabalho entre as extremidades quente e fria. O tipo Gama é uma variação onde o pistão de potência está em um cilindro separado e paralelo.
Trocador de calor utilizado em termodinâmica para análise de eficácia pelo método NTU.

Eficácia - Método NTU

O método de Eficácia-NTU é utilizado na análise de trocadores de calor quando as temperaturas de entrada do fluido são conhecidas, mas as temperaturas de saída não. A eficácia (ε) é a razão entre a transferência de calor real e a transferência de calor máxima possível. O Número de Unidades de Transferência (NTU) é uma medida adimensional do tamanho do trocador de calor, definida como NTU = UA/Cmin.
Técnico de laboratório realizando revestimento por centrifugação para deposição de filme fino em sala limpa.

Revestimento por rotação para deposição de filmes finos

A deposição por rotação (spin coating) é um procedimento para depositar filmes finos e uniformes sobre substratos planos. Um excesso de solução de revestimento é colocado sobre o substrato, que então é girado em alta velocidade. A força centrífuga espalha a solução, e a evaporação do solvente ou a cura solidifica o filme, sendo a espessura final determinada pela viscosidade, concentração e velocidade de rotação.
Testes laboratoriais de células solares com foco na medição do fator de preenchimento em engenharia elétrica.

Fator de preenchimento em sistemas fotovoltaicos

O fator de preenchimento (FF) é um parâmetro fundamental que determina a qualidade de uma célula solar. É a razão entre a potência máxima que uma célula pode produzir ((P_{max})) e a potência teórica que teria se fosse uma fonte ideal de tensão e corrente ((V_{oc} times I_{sc})). Um fator de preenchimento mais alto indica menores perdas por resistência parasita e uma curva IV mais "quadrada".
Engenheiros colaborando em princípios de produção enxuta em um escritório industrial.

Muda, Muri, Mura (3 dos 7 Resíduos)

O Sistema de Produção Toyota baseia-se na eliminação completa do desperdício, categorizado em 7 tipos, sendo 3 principais descritos aqui: Muda (trabalho que não agrega valor), Muri (sobrecarga) e Mura (irregularidade). Embora Muda seja o mais comumente discutido, o TPS reconhece que Muri e Mura são frequentemente as causas raízes de Muda e devem ser abordados em primeiro lugar para se alcançar um sistema verdadeiramente enxuto.
Instalação de fabricação farmacêutica que demonstra padrões de Boas Práticas de Fabricação.

Boas Práticas de Fabricação (BPF)

As Boas Práticas de Fabricação (BPF) são um sistema de regulamentos e diretrizes que garantem a produção e o controle consistentes de produtos farmacêuticos, de acordo com padrões de qualidade. Abrangem todos os aspectos da produção, desde as matérias-primas, instalações e equipamentos até o treinamento e a higiene pessoal dos funcionários. As BPF visam minimizar os riscos envolvidos em qualquer processo de produção farmacêutica.
Técnico aplicando revestimento conformal em uma placa de circuito impresso em uma sala limpa.

Revestimento conformal para proteção de componentes eletrônicos

Um revestimento conformal é uma película polimérica fina e protetora aplicada a uma placa de circuito impresso (PCI) que se adapta aos contornos da placa e de seus componentes. Seu principal objetivo é proteger os circuitos eletrônicos de condições ambientais adversas, como umidade, poeira, produtos químicos e temperaturas extremas, aumentando assim a confiabilidade e a vida útil do dispositivo.

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

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