Por Dale Tutt, vice-presidente do setor aeroespacial e de defesa da Siemens Digital Industries Software
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Fizemos alguns avanços impressionantes tanto da perspectiva da sociedade quanto da indústria em meio a esta pandemia implacável. E, embora o setor aeroespacial e de defesa (A&D) tenha sido atingido de maneira excepcional, voltaremos ainda mais fortes, melhores e mais rápidos.
A boa notícia é que estamos vendo muitas inovações atualmente. A propulsão elétrica, por exemplo, está emergindo rapidamente como uma nova alternativa de fonte de energia. Não apenas porque é mais segura e fácil de manter, mas também porque é uma solução de energia verde, o que nos dá esperança de um planeta mais verde. Não importa se falamos de decolagem e pouso vertical elétrico (eVTOLs), táxis aéreos ou aeronaves comerciais, a propulsão elétrica logo estará presente nesses sistemas. E você viu que os aviões supersônicos ressurgiram? Word é um OEM que descobriu como lidar com o estrondo sônico. E as coisas que a SpaceX está fazendo para viagens espaciais? O espaço não é mais domínio exclusivo de grandes corporações e grandes governos. De repente, é a nova fronteira para empresas menores, mais inteligentes e mais ágeis.
Com toda essa inovação, cabe às empresas encontrar novas maneiras de reduzir os riscos e custos de programas e colocar seu produto no mercado com mais rapidez. Quando você pensa na abordagem tradicional em cascata usada há décadas, fica claro que esses ciclos de vida de desenvolvimento de produtos de dez ou quinze anos não se aplicam mais ao nosso ambiente atual. Um novo processo é necessário, que aproveite as tecnologias atuais e promessas para o futuro. Hoje, tudo deve ser feito certo já na primeira vez, em uma fração do tempo. Por exemplo, veja o segmento emergente eVTOL, existem literalmente centenas de startups competindo ferozmente no mesmo espaço; todas querem ser as primeiras!
Introdução do desenvolvimento ágil de produtos em sua organização
Como o nosso setor incorpora a inovação e a complexidade e, ao mesmo tempo, se mantém ágil? A resposta é a introdução do desenvolvimento ágil de produtos. No passado, “ágil” para muitos significava “apressado”, mas isso mudou. Hoje, o desenvolvimento ágil de produtos é uma abordagem moderna para o gerenciamento do ciclo de vida do produto (PLM), fornecendo um processo e programa extremamente bem planejados e executados, com uma série de vantagens para o projeto, teste e manufatura. Imagine o seguinte:
• E se as equipes pudessem construir e testar seus produtos antes de concluir o projeto completo e de fato começar a aprender algo sobre eles?
• E se a integração não fosse apenas gerenciar interfaces com os fornecedores, mas também gerenciar riscos técnicos para que as equipes pudessem gerenciar os cronogramas com mais eficiência?
• E se os silos atuais entre as equipes e os parceiros fossem eliminados para que todos pudessem de fato colaborar e acelerar a inovação?
O desenvolvimento ágil de software legado já existe há algum tempo, mas o setor precisa abordar o desenvolvimento ágil de produtos de uma maneira totalmente diferente. Isso envolve mais do que pessoas, ferramentas e processos; é como uma base central digital que une tudo isso. O verdadeiro desenvolvimento ágil de produtos tem como base um gêmeo digital abrangente para modelos de simulação, CAD 3D e manufatura aditiva, para citar apenas algumas possibilidades (Figura 1). A abordagem ágil é contínua e iterativa e integra teste, validação e verificação do produto e manufatura em todo o processo de desenvolvimento de produto. Com a ajuda do gêmeo digital, os usuários têm acesso a todos os tipos de software e recursos em cada fase do desenvolvimento de produto. A abordagem ágil consiste em dividir um programa em sprints (algo como “corridas”), e dentro de cada sprint, as equipes testam, verificam e validam até que os objetivos de cada sprint predeterminado sejam atendidos.
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Figura 1: O desenvolvimento ágil de produtos usa as tecnologias abrangentes de gêmeo digital e thread digital da Siemens para adicionar virtualização, colaboração e automação a cada etapa do processo de desenvolvimento de produto. Modelo cortesia da Zipline International Inc.
Construção e incorporação de sprints
Um sprint divide um programa em partes menores gerenciáveis para que as equipes se concentrem em concluir um aspecto do programa antes de passar para o próximo. O primeiro sprint normalmente estabelece a base do programa e define o próximo sprint. Os sprints podem assumir várias formas, dependendo do produto. Para um novo avião, pode haver o sprint das asas, depois o sprint da cauda e depois o sprint da cabine. Com uma equipe pequena e ágil, é mais rápido dividir o projeto em partes gerenciáveis e focar em cada seção para acelerar a maturidade do projeto. Por exemplo, no caso de uma startup de eVTOL, uma das principais preocupações do sprint inicial provavelmente seria: “Vamos garantir que o avião consegue voar!”
Cada sprint consecutivo adiciona mais funcionalidades ou recursos e também pode introduzir um nível diferente ou um novo tipo de teste. A melhor coisa dos sprints é que as equipes podem se concentrar em metas de curto prazo que atendam às metas de longo prazo do programa. Voltando ao exemplo da empresa de eVTOL, em um sprint intermediário, a equipe provavelmente trabalha no projeto e aperfeiçoamento da integridade estrutural, aerodinâmica e propulsão. Enquanto avança por cada sprint, a equipe faz um projeto mais baseado em simulação. Em seguida, como a empresa eVTOL vai construir o que é testado no túnel de vento? Mas espere, e se depois de todos esses testes, um investidor de última hora pede à empresa que mude de um avião de dois para cinco assentos? É fácil fazer as mudanças necessárias porque a equipe pode voltar aos sprints anteriores. E depois, existem os desafios relacionados à certificação. As empresas enfrentam hoje maior complexidade na hora de obter a certificação de produtos, pois devem levar em conta todas as regulamentações federais, estaduais e locais que devem ser respeitadas. Um sprint com loops de feedback ativo que inclui tanto a verificação virtual do produto quanto a manufatura pode servir como uma ferramenta inestimável nesta fase – e lembre-se, fazer parte do thread digital significa que todos os tipos de dados estão disponíveis para a equipe responsável pela certificação, com rastreabilidade total para acelerar o processo.
Por fim, há a manufatura. Como uma empresa passa do protótipo à manufatura? O poder da transformação digital é percebido aqui na velocidade com a qual as equipes podem se mover na hora de aumentar a taxa de produção. Se elas estiverem construindo aviões, não se trata apenas de lançar o primeiro avião, mas de fabricar 10, 20 ou 50 por mês. Com as ferramentas virtuais e o gêmeo digital de produção, um sprint pode garantir às equipes a compreensão de seus processos de manufatura. Esse processo, também chamado de comissionamento virtual, é a capacidade de usar simulação para validar se a fábrica vai atender a todos os requisitos necessários.
Na minha experiência, é seguro dizer que um sprint elimina o risco do processo e permite que as empresas de A&D atinjam seus objetivos de uma forma muito mais flexível (Figura 2).
Figura 2: Ao incorporar o software Siemens NX em um sprint, as equipes podem otimizar e acelerar os processos de projeto, simulação e manufatura com o apoio total do gêmeo digital. Modelo cortesia da Bye Aerospace Inc.
A abordagem ágil permite incorporar várias disciplinas no processo, como eletrônica, mecânica, simulação e software
Eventualmente, um sprint pode ter elementos de projeto generativo, o que adiciona um novo nível de otimização de vários domínios. O thread de engenharia de sistemas baseada em modelo (MBSE) desempenha um papel importante aqui, pois é uma grande parte do projeto composto e do processo de manufatura. A MBSE também pode ter projetos de sistemas elétricos e mecânicos integrados no processo. Os sistemas elétricos são parte integrante de muitos programas de A&D hoje. A junção desses sistemas elétricos e mecânicos integrados por meio da MBSE pode ajudar a acelerar todo o processo de projeto e garantir a transferência mais rápida do sistema eletrônico para as equipes de conexões de fios e projeto do software.
A abordagem ágil está presente no seu futuro?
Uma das maiores vantagens do desenvolvimento ágil de produtos é que as empresas podem amadurecer seus produtos com mais rapidez, obtendo mais capacidades do produto. Já tivemos clientes que relataram isso. Eles usam ferramentas de projeto conectadas para simulação e testes virtuais que economizaram um tempo significativo do desenvolvimento de produto. Ao unir ferramentas de projeto, engenharia e manufatura em um gêmeo digital abrangente, eles estão acelerando e otimizando o processo geral de projeto, que muitas vezes também envolve reduções consideráveis de custos.
Com os sprints, as equipes tornam-se mais ágeis na execução e tomada de decisões. Além disso, mais pessoas estão capacitadas para tomar decisões melhores com base em informações melhores, pois compartilham o thread digital, que fornece rastreabilidade e conectividade.
Com isso, nossos clientes estão reduzindo o tempo de desenvolvimento de produto por meio do desenvolvimento ágil de produtos. Alguns já reduziram 50% do tempo de desenvolvimento e estão melhorando a qualidade do processo. Na verdade, alguns clientes estão melhorando 90% do rendimento inicial de seus processos de projeto e manufatura, pois têm menos retrabalho quando chegam à manufatura. E assim, com o projeto ágil de produto, você terá benefícios no mundo do projeto e, o mais importante, terá vantagens importantes também no mundo da manufatura.
No final das contas, embora o desenvolvimento ágil de produto ajude as equipes em todo o ciclo de vida do produto a ir mais rápido e com menos risco, o valor real por trás do desenvolvimento ágil de produto está no momento de construir, pois as equipes têm a capacidade e flexibilidade para desenvolver seus produtos.