P&D no mundo real: superando a lacuna de geração de produtos

Na maioria das empresas, o processo de P&D segue um caminho bem trilhado e familiar. Primeiro vem a pesquisa básica, na qual os cientistas responsáveis exploram um novo conceito — digamos, um novo polímero. Em seguida, cientistas com conhecimentos específicos da área de pesquisa aprimoram o conceito até identificarem uma aplicação para o polímero, como um novo material isolante. Finalmente, eles transferem o trabalho de realmente desenvolver um produto comercial e seu processo de fabricação para engenheiros futuros. Eu penso nessa abordagem tradicional de P&D como uma série de refinamentos sucessivos, um grupo de especialistas após o outro adicionando sua contribuição ao produto em desenvolvimento. Essa abordagem linear tende a compartimentar o conhecimento específico; uma parte específica do processo de P&D pode até ser restrita a um único pesquisador. Certamente, o tradicional pipeline de P&D, baseado na suposição de que o maior desafio para o desenvolvimento de novos produtos está em fazer descobertas científicas, levou a inovações significativas, como o transistor e a televisão em cores. No entanto, vou argumentar que muitas das melhores empresas de alta tecnologia, particularmente na indústria de computadores, desenvolveram uma abordagem fundamentalmente diferente para o desenvolvimento de novos produtos, que é muito mais eficiente e mais adequada às complexidades atuais de P&D. Essa nova abordagem, que eu chamo foco do sistema, integra todo o processo de P&D, em vez de apenas encaminhar projetos em um pipeline estreito. Com base em um estudo das organizações de P&D de 12 empresas de computadores mainframe — AT&T, Bull, DEC, Fujitsu, Hitachi, IBM, ICL, Mitsubishi Electric, NEC, Siemens, Toshiba e Unisys —, meus colegas de pesquisa e eu determinamos que empresas focadas em sistemas obtêm as melhores melhorias de produto no menor tempo e com o menor custo. Isso não é pouca coisa no setor de alta tecnologia, onde lançar produtos novos e tecnicamente desafiadores no momento certo tem sido a chave para o sucesso por mais de uma década. Comparamos as abordagens que essas organizações de P&D adotaram durante a década de 1980 no desenvolvimento de novas tecnologias para um produto específico: o módulo multichip. Os módulos multichip de mainframe abrigam e conectam os circuitos integrados mais importantes do computador, afetando a velocidade e a confiabilidade de todo o sistema. Portanto, eles apresentam uma tarefa de desenvolvimento extremamente complexa e tecnicamente desafiadora, exatamente o tipo de obstáculo de P&D que a maioria das empresas enfrenta atualmente, independentemente de produzirem computadores, carros ou produtos farmacêuticos. As diferentes abordagens que essas empresas adotaram em relação ao módulo multichip demonstram como um produto, seu processo de fabricação e as necessidades de seus usuários constituem um sistema e devem ser desenvolvidos como tal. Qualquer alteração nesse sistema de produto — por exemplo, o uso de um material mais confiável na produção do substrato do módulo — mudará todo o processo de projeto e fabricação. Por sua vez, essas mudanças podem levar a becos sem saída no desenvolvimento, lançamentos mais longos de produtos e muitas horas perdidas se não forem contabilizadas desde o início. Portanto, o objetivo do desenvolvimento de novos produtos muda da simples incorporação de um novo elemento poderoso para a otimização de todo o sistema. As empresas de alta tecnologia são as mais afetadas pelos mercados voláteis e pelo ritmo acelerado das mudanças tecnológicas. Mas, embora indústrias tradicionalmente consideradas baseadas na ciência, como aeroespacial e semicondutores, possam sentir a maior pressão para adaptar sua abordagem de P&D, o desafio de incorporar novos desenvolvimentos técnicos em produtos comerciais agora também é uma realidade de concorrência em muitos outros setores. Desde a aplicação da soldagem a laser no automóvel Lexus LS 400 até o uso de materiais compostos na indústria da construção, novos conceitos técnicos impulsionaram inovações em uma ampla gama de produtos. Melhorar a velocidade e a eficiência do desenvolvimento de produtos tornou-se, de fato, uma importante arma competitiva. A equipe de integração Quando se trata de recursos de P&D, principalmente o tempo e as pessoas envolvidas, a característica mais marcante de uma abordagem focada no sistema é o papel central de integração de tecnologia. Com isso, quero dizer a integração do processo de P&D dentro de uma empresa, não a “fusão” de diferentes tecnologias para criar novos produtos, embora a fusão de tecnologia geralmente resulte em componentes complexos, como o módulo multichip. As empresas focadas em sistemas formam um grupo central de gerentes, cientistas e engenheiros nos estágios iniciais do processo de P&D. Isso equipe de integração investiga o impacto de várias escolhas técnicas no design do produto e no sistema de fabricação. O principal objetivo da equipe é equilibrar as novas pesquisas do laboratório com as capacidades existentes do sistema de manufatura. Uma boa equipe de integração adapta novas tecnologias ao que uma empresa já sabe fazer. E mais do que isso, aprimora o sistema atual para aproveitar essas novas ideias. Uma boa equipe de integração adapta novas tecnologias ao que uma empresa já sabe fazer. Na verdade, todas as empresas focadas em sistemas em nosso estudo estabeleceram equipes de integração nos estágios iniciais para lidar com a integração de tecnologia para o módulo multichip. Algumas empresas chegaram ao ponto de construir plantas-piloto para experimentar novas tecnologias, um investimento considerável, mas valioso, pois muitas vezes fornecia informações inequívocas sobre os rendimentos futuros da produção e os custos de fabricação. O que se segue é um perfil típico de uma equipe de integração bem-sucedida. Em geral, os membros são a base de uma abordagem de P&D focada no sistema. Eles possuem uma combinação de habilidades em forma de T: eles não são apenas especialistas em áreas técnicas específicas, mas também estão intimamente familiarizados com o potencial impacto sistêmico de suas tarefas específicas. Por um lado, eles têm um profundo conhecimento de uma disciplina como a engenharia de materiais cerâmicos, representada pelo traço vertical do T. Por outro lado, esses especialistas em cerâmica também sabem como sua disciplina interage com outras, como o processamento de polímeros — o traço superior horizontal do T. Observe que nas empresas focadas em sistemas que estudamos, o fato de os membros da equipe terem essa combinação de habilidades não foi por acaso. Os líderes de equipe consideraram que seu trabalho mais importante era designar projetos que desenvolvessem indivíduos, oferecendo oportunidades de aprendizado em outras áreas. De acordo com um dos gerentes de projeto que entrevistamos, “Cada engenheiro é responsável por várias partes diferentes do projeto. Escolhemos as peças para ampliar seus conhecimentos.” Equipes de integração bem-sucedidas especificam e projetam o produto e o processo de fabricação, liderando a escolha de novos equipamentos. A equipe trabalha com designers de sistemas e componentes (por exemplo, designers de mainframe e desenvolvedores de chips), facilitando uma compreensão mais clara de como os componentes individuais do produto interagirão. Na verdade, a equipe de integração geralmente está em contato diário com a fábrica. Os membros da equipe geralmente lidam com grandes problemas de produção em linhas de produtos em andamento, o que lhes permite avaliar o impacto da nova tecnologia na produção. E à medida que um projeto de desenvolvimento avança, a equipe se move fisicamente para o local de grandes dificuldades técnicas, como o piloto ou a instalação de fabricação. Talvez o mais importante de tudo seja que a equipe de integração trabalha em um fluxo de produtos relacionados, formando uma unidade coesa de engenheiros que se desenvolvem de um projeto para outro. Mantidos ao longo de várias gerações de produtos, os membros da equipe se tornam o repositório de conhecimento de “sistema” tecnicamente integrado da empresa. Enquanto vários grupos de pesquisa continuam desenvolvendo e apresentando novas opções, é a equipe de integração que transforma novas ideias em trabalho útil, conceituando novos produtos e fornecendo continuidade. Para projetos que ultrapassam várias gerações de produtos, o foco no sistema pode acabar economizando centenas de milhões de dólares. Essa continuidade ao longo das gerações de produtos compensa. Mesmo quando se trata de projetos de pesquisa individuais, empresas focadas em sistemas podem economizar muitos anos de esforço de equipe e tempo de desenvolvimento (veja o gráfico “Encontrando o 'ponto ideal' de P&D”). Mesmo um engenheiro a menos trabalhando em um projeto economiza aproximadamente $ 100.000 por ano; para projetos como o módulo multichip, que se estende por mais de uma década e abrange gerações de produtos, a diferença entre a P&D tradicional e o foco no sistema pode chegar a centenas de milhões de dólares. Encontrando o “ponto ideal” de P&D Obviamente, a ênfase na integração de tecnologia não deve reduzir o status da organização de pesquisa de uma empresa. Acredito que, para que o foco do sistema seja bem-sucedido, os pesquisadores básicos devem fornecer à equipe de integração uma ampla gama de possibilidades técnicas. A maioria das equipes de integração terá uma tendência natural de usar abordagens mais antigas de materiais e manufatura, porque é com isso que os membros da equipe estão familiarizados. No entanto, a pesquisa (seja conduzida internamente ou por fornecedores externos) deve compensar essa inércia potencial defendendo uma variedade de alternativas. Embora frequentemente usassem fornecedores para fornecer opções técnicas adicionais, as empresas mais bem-sucedidas em nosso estudo tinham suas próprias organizações internas de pesquisa vibrantes. Pesquisa: foco no sistema versus o pipeline tradicional Quando o pipeline de pesquisa tradicional e o foco do sistema são examinados lado a lado, suas diferenças ficam claras. Vamos começar comparando-os durante a fase de pesquisa, quando cientistas-engenheiros investigam novas possibilidades técnicas para as próximas gerações de produtos. Os seguintes casos históricos da “Empresa A tradicional” e da “Empresa B focada no sistema”, vagamente baseados nas empresas de nosso estudo, ilustram as diferenças. Observe que o módulo multichip fornece um bom exemplo de complexidade de desenvolvimento e seus desafios de pesquisa inerentes (veja a barra lateral “Complexidade do desenvolvimento e foco do sistema”). Por exemplo, o mais recente módulo multichip da IBM, que compõe o núcleo de seu novo computador mainframe ES9000, contém mais de 65 camadas empilhadas de circuitos elétricos que totalizam cerca de um quilômetro de fiação, tudo embalado em uma peça plana de cerâmica de cinco polegadas quadradas. Complexidade do desenvolvimento e foco no sistema Quando todo o processo de P&D se torna focado no sistema, as empresas estão em uma posição muito melhor para lidar com a complexidade de desenvolvimento inerente à criação dos novos produtos atuais. A complexidade do desenvolvimento se refere às complicações do processo de P&D em si, não à aparência do produto final ou à dificuldade de fabricação. Por exemplo, o desenvolvimento de medicamentos envolve a integração de muitas decisões de pesquisa diferentes com base no conhecimento de farmacologia, toxicologia, fisiologia, sistemas corporais relevantes, requisitos regulatórios em dezenas de países e diferenças na prática médica e nos costumes desses países. Mas, ironicamente, a pílula resultante de um conjunto tão complicado de decisões de P&D costuma ser tão simples que pode ser fabricada em um laboratório doméstico. Isso ilustra como a introdução rápida de medicamentos bem-sucedidos no mercado depende muito mais da integração do conhecimento de todos os fatores de P&D em cada ponto do processo do que da pura proeza científica. Obviamente, a complexidade do desenvolvimento que caracteriza um setor pode mudar com o tempo, geralmente em resposta às pressões competitivas por produtos que ofereçam maior desempenho. Há vinte anos, os automóveis eram montados a partir de peças discretas e em grande parte independentes. Mas os carros atuais podem ser descritos com mais precisão como sistemas integrados do que como peças montadas. Consequentemente, um ajuste perfeito entre as decisões individuais de design é essencial para satisfazer as expectativas do cliente. Agora, os fabricantes de automóveis frequentemente “ajustam” as características de ruído de um carro para atender às expectativas do mercado para o qual ele foi projetado. Isso significa que um carro esportivo de alta rotação tem uma qualidade de som, bem como uma condução geral, muito diferente de um carro de luxo. Esses desafios específicos de P&D exigem um foco em todo o sistema, uma vez que as decisões no projeto básico do motor devem estar vinculadas às propriedades estruturais do chassi, até às propriedades acústicas do feltro usado nos tapetes. Em projetos tão complexos, a fase de pesquisa envolve mais do que criar um novo material ou técnica de produção. Também inclui a integração de tecnologia na forma de um conceito técnico: uma especificação detalhada de como o conjunto completo de opções técnicas se combinará para fornecer ao novo produto boa qualidade e baixo custo. Enquanto o grupo de pesquisa controla a integração de tecnologia em empresas tradicionais, em uma empresa focada em sistemas, a equipe de integração assume o comando. Empresa tradicional A. O grupo de pesquisa da Companhia A explorou uma nova composição de material cerâmico que poderia conduzir muito calor. Usando equipamentos reduzidos no laboratório, esses pesquisadores fabricaram pequenas quantidades do material. Eles pesquisaram a literatura, se comunicaram intensamente com cientistas em universidades e realizaram muitos experimentos em pequena escala com o objetivo de caracterizar as propriedades do novo material, incluindo sua microestrutura detalhada. Todas as pesquisas os levaram a acreditar que esse novo material cerâmico poderia aumentar a velocidade e a confiabilidade do módulo multichip de sua empresa. Obviamente, esses pesquisadores tinham muito a ganhar se sua cerâmica fosse adotada e defenderam agressivamente esse material. Posteriormente, eles venceram: os gerentes seniores permitiram que eles desenvolvessem seu conceito para todo o sistema de módulos. Portanto, os mesmos cientistas que lançaram as investigações iniciais foram então responsáveis por integrar seus novos materiais em um sistema funcional. No entanto, seu único critério de sucesso era a viabilidade: eles precisavam fabricar apenas um pequeno número de protótipos usando equipamentos de laboratório. O grupo acabou produzindo vários módulos parcialmente funcionais, o que mostrou que deveria ser possível construir um módulo real baseado na nova cerâmica. Uma vez que o conceito técnico se mostrou viável, a integração da tecnologia, conduzida pelo grupo de pesquisa, foi concluída. As tecnologias básicas e o design do produto foram definidos, o que é bom, se ambos se mantiverem no mundo real da manufatura. Mas, nesse caso, o conceito técnico tornou-se uma conclusão precipitada sem uma investigação ativa do desafio da produção futura de alto volume. Na verdade, as atividades do grupo de pesquisa terminaram nesse momento e o projeto do módulo foi considerado pronto para desenvolvimento. Empresa B focada no sistema Aqui, uma equipe de integração, formada logo no início do processo de P&D, liderou o projeto do módulo multichip. Esses 20 cientistas e engenheiros monitoraram as investigações básicas conduzidas pelo grupo de pesquisa, bem como aquelas contratadas por vários fornecedores externos de materiais cerâmicos. Quando os resultados da pesquisa inicial chegaram, a equipe de integração começou a selecionar a mais promissora das várias novas técnicas e trabalhou na combinação dos elementos em um conceito técnico. Eles investigaram vários conceitos técnicos possíveis em paralelo, com base em diferentes combinações de materiais, como substratos de alumínio e vitrocerâmica. Essa etapa levou muito mais tempo e envolveu mais recursos do que as explorações da Empresa A (veja o gráfico “Do conceito ao produto: emagrecendo o desenvolvimento”). À medida que a equipe de integração aprendeu mais sobre os efeitos sistêmicos das várias alternativas, algumas foram descartadas, outras adiadas para as gerações futuras e outras refinadas e mantidas para estudos adicionais. Obviamente, essa eliminação de alternativas contrastou fortemente com o processo da Empresa A, onde o grupo de pesquisa inicial defendeu seu material cerâmico e se concentrou em demonstrar sua viabilidade. Do conceito ao produto: Slimming Down Development Na verdade, a equipe de integração da Empresa B não identificou a viabilidade como um requisito explícito para suas alternativas técnicas. Eles selecionaram gradualmente os conceitos mais promissores, usando um processo de seleção constante e contínuo, projetado para resolver problemas amplamente ignorados pelos pesquisadores da Empresa A: capacidade de fabricação, rendimento e confiabilidade. E à medida que o processo de integração continuava, outros grupos se envolveram mais. Os fornecedores de equipamentos, por exemplo, trabalharam diretamente com os membros da equipe de integração para especificar as ferramentas de produção para o novo sistema. Engenheiros de vários grupos de desenvolvimento e da fábrica discutiram os detalhes do processo de produção. Foi somente nesse momento que a equipe de integração finalmente se comprometeu com um único novo conceito e congelou o design básico do módulo multichip de sua empresa. Filosofias concorrentes. Claramente, a empresa A e a empresa B representam abordagens fundamentalmente diferentes para a exploração e seleção de novas tecnologias. Sob a filosofia tradicional de P&D de empresas como A, os pesquisadores presumem que descobrir novas possibilidades científicas é o desafio crítico e envolve a identificação e a exploração precoce de novas ideias. Embora o pipeline tradicional de P&D certamente permita liberdade nas primeiras investigações, seu principal objetivo é selecionar um conceito que inclua as possibilidades técnicas com o máximo de teórica impacto nas características futuras do produto, conforme comprovado como “viável” em laboratório. A fraqueza crítica do método tradicional, no entanto, é que ele não caracteriza o real impacto do conceito técnico no produto e no processo de fabricação antes de selecionar um conceito vencedor. Isso é particularmente um problema quando um determinado projeto de pesquisa faz parte de um “sistema de produto” muito maior e complexo, como o módulo multichip. O grupo de pesquisa primeiro otimiza a tecnologia escolhida, e o grupo de desenvolvimento fica com o problema de fazer o sistema funcionar. Como disse um engenheiro de desenvolvimento frustrado: “Quando nos envolvemos, as tecnologias básicas eram mais de 90%. % estabelecido.” Um engenheiro de desenvolvimento frustrado disse: “Quando nos envolvemos, as tecnologias básicas eram mais de 90 % estabelecido.” Em contraste, a filosofia focada no sistema enfatiza a descoberta e a captura de conhecimento sobre as interações entre novas pesquisas no laboratório e os sistemas existentes de produtos e manufatura da empresa. Na empresa B, o objetivo era a otimização conjunta do sistema e da tecnologia, embora isso inicialmente consumisse mais tempo e recursos. Uma equipe de integração incentivou a investigação imparcial de muitas alternativas, mas sua seleção foi muito influenciada pelos detalhes do sistema existente. Em nosso estudo, um engenheiro de uma empresa focada em sistemas disse: “A parte mais essencial da escolha de uma nova tecnologia é estabelecer seu impacto no processo de produção. E ainda assim nunca acertamos.” Isso de forma alguma significa que empresas focadas em sistemas, como B, se contentem com resultados menos agressivos. Em nosso estudo, observamos repetidamente que empresas tradicionais como A frequentemente desenvolviam elementos individuais superiores aos de B — por exemplo, materiais cerâmicos com melhores propriedades elétricas e térmicas. No entanto, as empresas focadas em sistemas ainda alcançaram um desempenho geral superior porque a integração tecnológica desde o início do projeto de P&D mais do que compensou materiais aparentemente inferiores. Em outras palavras, o pipeline tradicional de P&D resulta em um todo menor que a soma de suas partes, enquanto o foco do sistema produz um todo maior do que a soma de suas partes. Desenvolvimento: como empresas focadas em sistemas obtêm resultados Embora a comparação das fases de pesquisa na Empresa A e na Empresa B mostre a importância do foco no sistema, é no desenvolvimento de novos produtos que as abordagens produzem resultados dramaticamente diferentes. Os “Mapas do Projeto do Módulo Multichip” fornecem evidências gráficas de por que as empresas focadas em sistemas acabam economizando tempo e dinheiro na implantação de novos produtos e nas gerações subsequentes. Mapas do projeto do módulo Multichip Para a maioria das empresas, um projeto realmente começa na fase de aprovação do conceito. A fase introdutória da pesquisa é considerada bastante barata em comparação com os recursos alocados para o desenvolvimento. Empresa A. Quando chegou a hora da Tradicional Empresa A implementar o novo material cerâmico para o módulo multichip, os recursos dedicados ao projeto cresceram rapidamente. Como você pode ver no mapa do projeto da Empresa A, um grande grupo de desenvolvimento foi necessário devido à dificuldade de aumentar o rendimento da produção e a confiabilidade do produto. Muitos dos detalhes do conceito técnico vencedor se revelaram extremamente difíceis de implementar para a Empresa A. Como observou o chefe de desenvolvimento de uma empresa tradicional em nosso estudo: “Subestimamos completamente o que seria crescer”. Depois de redesenhar extensivamente o produto e o processo de fabricação, o grupo de desenvolvimento transferiu o novo sistema de módulos multichip para a instalação de produção. Mas a produção piloto também se mostrou difícil, exigindo mudanças adicionais no design. Depois de muitos falsos começos, os rendimentos desejados foram finalmente alcançados, a produção em volume começou e o grupo de desenvolvimento passou para a próxima geração de módulos, assumindo mais uma vez o controle do grupo de pesquisa. Devido às promoções e às escolhas individuais de carreira, muitos desses engenheiros de desenvolvimento migraram para projetos não relacionados. Ao todo, a Empresa A precisou de mais de 6 anos e meio de desenvolvimento e cerca de 800 pessoas-ano de atividade científica e de engenharia para concluir a fase de desenvolvimento. Empresa B. Em contraste, a Empresa B, focada em sistemas, concluiu a fase de desenvolvimento em menos de 4 anos e meio e 300 pessoas-ano. O gráfico “Quantos engenheiros são necessários?” indica a grande diferença na média de recursos usados durante o desenvolvimento. Na empresa B, a equipe de integração, responsável pelo projeto conceitual básico, permaneceu responsável pelo projeto durante o desenvolvimento. Alguns membros da equipe trabalharam em tempo parcial na integração da próxima geração. A maioria estava profundamente envolvida com o desenvolvimento, trabalhando diretamente na fábrica ou com fornecedores de materiais. Quantos engenheiros são necessários? À medida que o desenvolvimento progredia, os membros da equipe de integração gradualmente passaram a trabalhar na próxima geração; no entanto, a equipe ainda liderou o processo até que a fábrica atingisse o rendimento total da produção. Muitos membros continuaram sendo responsáveis pelos rendimentos da produção mesmo após a introdução do produto, e foram chamados para a fábrica quando ocorreram grandes problemas. Na verdade, as mesmas pessoas responsáveis por melhorar os rendimentos de produção da geração atual também trabalharam frequentemente na especificação do conceito técnico para a próxima geração. Aprendizagem organizacional. Empresas focadas em sistemas, como a Empresa B, capturam conhecimento sobre os diferentes elementos de todo o processo de P&D e devolvem esse conhecimento no estágio de integração da tecnologia. Na empresa B, envolver engenheiros na integração de várias gerações de produtos permitiu que eles transferissem conhecimentos valiosos em toda a linha. Isso corrente acima a transferência de informações fornece não apenas continuidade de geração em geração, mas também aprendizado contínuo sobre o impacto das novas tecnologias nas complexas capacidades de produção de uma organização. E essa transferência de conhecimento vai além de uma boa comunicação. O aprendizado organizacional promove o aprendizado individual, especialmente para os membros da equipe de integração. Como observou um líder de equipe: “Neste momento, uma pessoa é engenheira de produto e engenheira de produção ao mesmo tempo. Basicamente, não temos mais o luxo de passar muito tempo nos comunicando.” A barra lateral “Um currículo focado no sistema” ilustra como um engenheiro obtém conhecimento de integração ao longo de várias gerações de produtos. Um currículo focado no sistema Sr. Furube Engenheiro 1991—1992 Atualmente projetando um conjunto de chips para geração 3 mainframe. 1989—1990 Instituto de Tecnologia de Massachusetts: M.S. em engenharia elétrica. 1987—1989 Trabalhador e instrutor Desenvolvido geração 2 processo de montagem do módulo, trabalhando com fornecedores. Projetou, encomendou e configurou máquinas de produção para transportadores de microchips. Trabalhador 1985—1986 Processo de produção aprimorado para geração 1.5 módulo. Estudo de viabilidade conduzido para novos geração 2 conceito de módulo. Trabalhou no projeto conceitual básico de geração 2 módulo; solicitada a patente. Estagiário 1983—1984 Processo de produção desenvolvido para LSI módulos para geração 1 mainframe; configure máquinas especializadas e trabalhadores treinados na linha de produção piloto. Processo de produção projetado para geração 1.5 módulo. 1979—1983 Universidade de Tóquio, graduação em engenharia mecânica Empresas tradicionais como a Empresa A dedicam atenção substancial à transferência de conhecimento, mas apenas rio abaixo— através do estreito canal de pesquisa, do desenvolvimento à manufatura. Sob essa abordagem, não há mecanismo para transferir conhecimento de volta ao upstream para que ele possa melhorar a próxima rodada de seleção e integração de tecnologia. Além disso, o conhecimento compartimentado típico dos pipelines tradicionais de P&D geralmente desaparece à medida que cientistas, engenheiros e desenvolvedores de produtos mudam de um projeto para outro ou assumem outros empregos. Dada essa distinção no aprendizado organizacional, não surpreende que as empresas focadas em sistemas em nosso estudo tenham sido mais rápidas e produtivas em projetos individuais. e que a diferença de desempenho entre empresas tradicionais e empresas focadas em sistemas realmente aumentou com o tempo. Encontramos uma diferença substancial entre os recursos usados nas gerações subsequentes de produtos para empresas tradicionais e focadas em sistemas. Cada um dos recursos usados pelas empresas focadas no sistema diminuiu drasticamente à medida que as equipes de integração aprendiam cada vez mais sobre o produto e seu sistema de fabricação. Quando se trata de superar a lacuna de geração de produtos, a transferência eficiente de conhecimento é essencial. Por outro lado, as empresas que dependiam do pipeline tradicional de P&D diminuíram a produtividade ao longo de sucessivas gerações de produtos. As pressões competitivas para acompanhar as crescentes inovações tecnológicas os levaram a aumentar os recursos que investiram no desenvolvimento de tecnologia. No entanto, sem mudanças fundamentais em todo o processo de P&D, ou seja, o uso de equipes de integração para facilitar o aprendizado organizacional, sua P&D se tornou ainda menos eficiente do que antes. Solução integrada de problemas As empresas que venho chamando de focadas em sistemas se afastam do tradicional pipeline de P&D, tanto em filosofia quanto em design organizacional. Eles também diferem significativamente em sua abordagem para resolver problemas. Nosso estudo incluiu 61 tentativas diferentes de resolução de problemas. Enquanto as empresas tradicionais adotaram uma abordagem relativamente restrita para resolver problemas, as empresas focadas em sistemas se destacaram pela amplitude de suas. Considere o exemplo a seguir. Problema. O núcleo desse módulo multichip contém mais de 40 camadas de cerâmica, cada uma carregando um circuito complexo. As camadas primeiro são padronizadas, depois empilhadas e, finalmente, cozidas juntas em alta temperatura. No entanto, à medida que a cerâmica assa, ela encolhe. Portanto, o desafio é obter um encolhimento uniforme sem flambagem, para que o módulo mantenha sua forma e tenha uma superfície lisa para conectar circuitos integrados. Solução A. Cientistas da Empresa A identificaram o problema de flambagem logo no início da fase de pesquisa. Nesse ponto, eles trabalharam com um modelo simplificado do núcleo do módulo multichip, usando equipamentos reduzidos no laboratório. Depois de fazer vários ajustes na composição da cerâmica e no processo de queima, eles conseguiram eliminar a flambagem. Posteriormente, durante a fase de desenvolvimento, um modelo mais representativo do módulo multichip foi usado em uma nova linha de produção piloto, que representava de perto, embora não exatamente, as condições de fabricação da produção em volume. O problema de flambagem voltou a ocorrer. Os engenheiros de desenvolvimento gastaram muito tempo e energia ajustando o material cerâmico e o processo de produção para resolver o problema novamente. No final da fase de desenvolvimento, o novo produto foi transferido para a fábrica atual. Mais uma vez, a flambagem ocorreu novamente, causando atrasos adicionais no cronograma de produção. Depois de muito esforço, a terceira e última rodada de reengenharia conseguiu eliminar o problema de uma vez por todas. Solução B. Para os cientistas da Empresa B, o problema não foi definido estritamente como “como eliminar toda a deformação”, mas sim como “como fazer com que todo o sistema funcione de forma eficaz”. A equipe de integração se concentrou anteriormente em um protótipo do produto e do processo de fabricação, usando uma linha de produção piloto com equipamentos representativos das condições reais, mas flexíveis o suficiente para permitir a experimentação. O desenvolvimento de um protótipo de módulo representativo das condições de produção de alto volume permitiu à equipe da Empresa B caracterizar com precisão a extensão da flambagem. E ao fazer uma pergunta mais ampla no início e se basear em uma base de conhecimento mais ampla, a equipe de integração encontrou uma solução mais rápida e barata: controlar a flambagem e revestir o substrato cerâmico com um polímero para suavizar a superfície. Quando o projeto passou da pesquisa para o desenvolvimento, o problema de flambagem não voltou a ocorrer. Na verdade, as empresas focadas em sistemas em nosso estudo foram apenas um pouco melhores em identificar problemas desde o início; elas identificaram 74 % dos problemas significativos no desenvolvimento de módulos multichip, mas as empresas mais tradicionais encontraram 61 % de seus próprios problemas iniciais. A diferença mais marcante estava na obtenção de soluções reais em vez de aparentes. Apenas 40 % das primeiras correções feitas por empresas tradicionais atenderam aos requisitos das fases posteriores do projeto. Ainda 77 % das primeiras soluções descobertas por empresas focadas em sistemas realmente funcionaram a longo prazo. Uma nova filosofia de P&D O foco do sistema é uma filosofia e não uma técnica específica, que sustenta e reforça a importância da integração tecnológica: a adaptação mútua de novas tecnologias, design de produto, processo de fabricação e necessidades do usuário. Um engenheiro de uma empresa focada em sistemas disse: “Nós nos reunimos com as pessoas do grupo de semicondutores e sistemas para discutir possibilidades futuras. Todo mundo fala sobre isso e as negociações ocorrem por toda parte. Há muito dar e receber.” Compare essa observação com a de um gerente de P&D de uma empresa tradicional: “A estratégia é sempre pegar uma parte da tecnologia e montar um grupo para possuí-la. Se existirem problemas de coordenação, criamos uma força-tarefa.” Essas duas observações revelam suposições fundamentalmente diferentes sobre o que é P&D. A maioria das empresas que vive de acordo com uma filosofia focada no sistema enfatiza o trabalho de uma equipe de integração durante todas as fases de um projeto. No entanto, as vantagens substanciais da integração tecnológica não vêm sem o investimento e o comprometimento dos gerentes seniores. É preciso tempo para desenvolver as habilidades das equipes de integração. A nova abordagem pode parecer lenta e complicada no início. E mesmo após o início dos bons resultados, os líderes de equipe e os gerentes seniores ainda podem precisar redirecionar periodicamente o trabalho de cada membro da equipe, ajudando-os a combater a inércia. Ainda assim, as empresas mais eficazes em nosso estudo demonstraram o valor do foco no sistema em um ambiente que é complexo e mutável. A experiência deles mostra que uma equipe de integração pode construir uma base sólida e poderosa de conhecimento sobre as interações entre as decisões mais críticas no design de um novo produto. É claro que, embora semelhantes em propósito e caráter, as equipes de integração de várias organizações desenvolverão enfoques diferentes, dependendo da natureza do ambiente técnico. No design de processador de computador de alto desempenho, a ligação entre a escolha do material e a capacidade de fabricação apresenta o desafio mais difícil. Portanto, equipes de integração bem-sucedidas, como as responsáveis pelos projetos de módulos multichip em nosso estudo, enfatizarão a retenção de conhecimento detalhado do impacto que as escolhas anteriores de materiais tiveram na fabricação. Em contraste, a indústria farmacêutica oferece um conjunto muito diferente de desafios de P&D. As equipes de integração descobririam que as interações mais complexas são entre a formulação química de um novo medicamento e sua segurança e eficácia, conforme percebido pelos usuários e pelas agências reguladoras. Nesse caso, eles substituiriam as dificuldades de fabricação e o histórico como base de uma rica base de conhecimento de P&D. Mas, independentemente do setor, o pipeline tradicional de P&D não está preparado para gerenciar a integração de tecnologia em nenhum ambiente caracterizado pela complexidade do desenvolvimento. Uma empresa de marketing de cosméticos, por exemplo, teve que adiar o lançamento de um novo produto porque sua nova formulação química se mostrou incompatível com a embalagem planejada. Uma empresa de produtos florestais mal evitou o fracasso total de um novo empreendimento em produtos de madeira projetados; descobriu na hora certa que havia inconsistências sutis entre o processo de produção predefinido (que havia sido otimizado para o pinheiro do norte) e as propriedades do pinheiro do sul. E uma empresa farmacêutica não conseguiu obter aprovação para um novo medicamento contra o câncer devido à fraca integração dos requisitos regulatórios e do processo de desenvolvimento. Um concorrente com uma abordagem mais focada no sistema integrou adequadamente suas atividades regulatórias e a formulação de medicamentos e conseguiu lançar o novo medicamento, obtendo acesso exclusivo a um mercado muito grande. Com clientes sofisticados que exigem maior desempenho e características de produto novas, agressivas e muitas vezes sutis, o desenvolvimento de produtos bem-sucedidos exige o gerenciamento de um número cada vez maior de decisões complexas de design. Em comparação com os setores antigos, que cultivaram cuidadosamente um profundo conhecimento de especificidades restritas, os mercados em constante mudança de hoje exigem uma amplitude flexível de experiência, apoiada pela capacidade organizacional e técnica de integração. Para que o foco no sistema funcione, então, a empresa deve ter uma estratégia tecnológica consistente e ver todo o processo de P&D como um fluxo contínuo de projetos de construção de competências, não como uma série de esforços isolados. As empresas bem-sucedidas terão como alvo as principais áreas técnicas e gradualmente desenvolverão a integração tecnológica nessas áreas. Essa abordagem consistente, impulsionada pelo compromisso de longo prazo dos gerentes seniores, permitirá que as equipes de integração adquiram o conhecimento, as ferramentas e os procedimentos necessários para a integração eficiente de novas tecnologias, produzindo, em última análise, os produtos inovadores que os clientes desejam.

P&amp;D no mundo real: superando a lacuna de geração de produtos

Partner Center

P&D no mundo real: superando a lacuna de geração de produtos