Gustavo de Almeida Shimazu; Felipe Delapria Dias Dos Santos

DOI: 10.22167/2675-6528-202600877

Artigo elaborado pela ferramenta ResumeAI, solução de inteligência artificial desenvolvida pelo Instituto Pecege voltada à síntese e redação.

Resumo

A gestão de projetos foi implementada no desenvolvimento de materiais refratários em uma empresa familiar de pequeno porte no interior de São Paulo, reconhecendo a importância desses materiais no setor de fundição. Objetivou-se aplicar uma metodologia estruturada, baseada no PMBOK e nos princípios do “Design Thinking”, para padronizar e melhorar os processos de desenvolvimento de produtos. A pesquisa, de natureza aplicada, qualitativa e exploratória, foi conduzida por meio de estudo de caso, utilizando entrevistas, questionários, observações e visitas técnicas para coleta de dados. Ferramentas como Microsoft Excel e 5W2H foram empregadas para estruturação e acompanhamento. Como resultado, desenvolveu-se um modelo de Estrutura Analítica de Projetos (EAP) para novos produtos e melhorias incrementais, cuja aplicabilidade e eficácia foram validadas na prática. A implementação facilitou a montagem e o “setup” operacional, e a padronização na confecção e queima de uma panela pré-moldada demonstrou melhor durabilidade e redução de defeitos. Concluiu-se que a adoção dessa metodologia de gestão de projetos contribuiu significativamente para o aumento da eficiência no desenvolvimento de produtos e para a redução de desperdícios de tempo e recursos, otimizando o planejamento e as análises dos desenvolvimentos.

Palavras-chave: “Design Thinking”; Estrutura analítica de projetos; Fundição; Padronização.

1. Introdução

O setor de fundição brasileiro desempenha um papel significativo na economia nacional, conforme dados da Associação Brasileira de Fundição (ABIFA, 2025). Em agosto de 2025, este segmento empregou mais de sessenta mil pessoas e registrou uma produção de aproximadamente duzentas e dez mil toneladas de metal. Dentro deste contexto industrial, os materiais refratários são componentes essenciais, atuando na contenção de metais líquidos e na formação de sistemas de isolamento térmico em equipamentos de alta temperatura.

A relevância desses materiais reside em sua capacidade de resistir a temperaturas elevadas, mantendo-se inertes e não reativos em ambientes severos (CALLISTER JR., 2008). Tais características são fundamentais para a segurança e eficiência dos processos industriais. A classificação desses materiais, conforme a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 2014) por meio da NBR 10237, pode ser feita com base em sua forma física final, como materiais conformados (peças) e não conformados (argamassas, concretos), ou por sua composição química.

A vasta gama de produtos e aplicações no setor exige constante inovação para que as empresas mantenham sua competitividade no mercado. Nesse cenário, a gestão de projetos emerge como uma disciplina crucial, que abrange o planejamento, a execução, o controle e o encerramento de projetos, visando assegurar que os esforços resultem em entregas eficazes e alinhadas aos objetivos estratégicos (MAXIMIANO; VERONEZE, 2022). O “Project Management Body of Knowledge” (PMBOK) é um referencial amplamente reconhecido que oferece diretrizes para a padronização e otimização desses processos.

No entanto, muitas organizações, especialmente empresas familiares de pequeno porte, ainda enfrentam desafios na implementação de metodologias estruturadas. Este estudo foca em uma empresa familiar localizada no interior de São Paulo que, atualmente, não possui uma abordagem padronizada para o gerenciamento de projetos no desenvolvimento de materiais refratários. A ausência de um processo formalizado resulta em variações de qualidade e eficiência, como observado na confecção manual de peças refratárias, onde a compactação da massa e a espessura do revestimento podem variar, comprometendo a resistência mecânica e a vida útil do material.

A falta de controle no processo de queima ou sinterização, que muitas vezes é realizado sem monitoramento adequado de aquecimento e tempo, agrava a inconsistência das propriedades do material final. Para mitigar esses problemas e promover a inovação, a aplicação de princípios como os do “Design Thinking” torna-se relevante. Essa abordagem foca na compreensão profunda das necessidades do cliente e do usuário final, permitindo um desenvolvimento de produtos mais alinhado às expectativas e requisitos práticos.

A implementação de uma metodologia de gestão de projetos, aliada aos princípios do “Design Thinking”, é, portanto, justificada pela necessidade de aumentar a eficiência no desenvolvimento de produtos, reduzir desperdícios de tempo e recursos, e garantir maior padronização e estabilidade na qualidade dos materiais. Um processo mais estruturado permite uma melhor avaliação e filtragem de projetos, evitando que esforços sejam direcionados a iniciativas inviáveis, otimizando o uso dos recursos da organização.

Diante da problemática identificada e da relevância de uma gestão de projetos eficaz, este trabalho propõe a aplicação de uma metodologia estruturada para o desenvolvimento de materiais refratários, buscando criar um modelo de estrutura analítica de projetos (EAP), com base no “Project Management Body of Knowledge” (PMBOK) e nos princípios do “Design Thinking”, visando à padronização e melhoria dos processos de desenvolvimento de produtos.

2. Material e Métodos

A metodologia empregada neste estudo caracterizou-se como uma pesquisa de natureza aplicada, conforme o objetivo de propor um modelo de gerenciamento de projetos para o desenvolvimento de produtos em uma empresa de pequeno porte. Buscou-se gerar conhecimento prático para solucionar problemas identificados na realidade da organização (CERVO, 2007).

Quanto à abordagem, a pesquisa foi de caráter qualitativo, visando à compreensão aprofundada do fenômeno estudado, sem se limitar à quantificação de resultados. Essa perspectiva permitiu explorar significados, valores e crenças inerentes ao contexto (MINAYO, 2001). Adicionalmente, classificou-se como exploratória, pois proporcionou maior familiaridade com o problema, tornando-o mais explícito (TURRIONI; MELLO, 2012).

A estratégia de pesquisa adotada foi o estudo de caso, focado na melhoria de processo em gestão de projetos. A unidade de análise consistiu em uma empresa familiar de pequeno porte, localizada no interior de São Paulo, atuante no segmento de materiais refratários, que não possuía uma metodologia padronizada para gerenciamento de projetos.

A coleta de dados foi realizada por meio de diversas técnicas. Inicialmente, ocorreram conversas com os colaboradores da empresa, que contribuíram para a elaboração das Estruturas Analíticas de Projetos (EAP) voltadas ao desenvolvimento de produtos. Essas interações foram fundamentais para compreender o fluxo de trabalho existente e as necessidades da equipe.

Adicionalmente, aplicou-se um questionário aos clientes, com perguntas não estruturadas e de caráter aberto, para identificar suas necessidades e as características e qualidades desejadas nos produtos. Este instrumento buscou coletar informações detalhadas sobre os requisitos e padrões de qualidade esperados para novos desenvolvimentos ou melhorias.

Visitas técnicas foram realizadas para observações diretas dos processos e para a execução de testes práticos. Essas visitas permitiram uma compreensão mais aprofundada do ambiente operacional e das condições reais de aplicação dos materiais refratários, fornecendo dados empíricos para sustentar a pesquisa.

O mapeamento dos processos do setor de desenvolvimento de produtos foi conduzido por meio de reuniões de

brainstorming

com a equipe e conversas informais com a diretoria da empresa. Essas atividades foram cruciais para estruturar e aprimorar o processo atual, que carecia de padronização e detalhamento nas entradas de informações.

Os procedimentos metodológicos seguiram etapas sequenciais. Primeiramente, realizou-se a aplicação do questionário de produtos para identificar as necessidades do cliente, utilizando princípios do

Design Thinking

. Em seguida, procedeu-se à identificação do produto e à análise da viabilidade do material, que incluiu uma pesquisa no banco de dados da empresa e uma análise subjetiva da viabilidade técnica.

Posteriormente, formalizou-se a abertura do projeto por meio da elaboração de um Termo de Abertura de Projeto, que consolidou as informações iniciais e os objetivos. A etapa seguinte consistiu no planejamento de testes e formulações, onde o engenheiro responsável preencheu um formulário de caracterização de produtos, selecionando matérias-primas, suas proporções e os ensaios físicos a serem realizados.

Os testes em laboratório foram executados para a definição da fórmula, com os resultados sendo registrados em um formulário específico. O profissional analisou esses resultados para selecionar a formulação que melhor atendesse aos requisitos. Finalmente, realizou-se o teste em campo, diretamente nas instalações do cliente, para validar o protótipo em condições reais e coletar

feedback

dos usuários, permitindo ajustes antes da implementação final.

Para a estruturação e o acompanhamento dos projetos, utilizaram-se ferramentas como o

software

Microsoft Excel e a metodologia 5W2H. A EAP desenvolvida foi subdividida em duas categorias: desenvolvimento novo, para a criação de produtos que ampliassem o portfólio da empresa, e desenvolvimento incremental, para melhorias em produtos já existentes.

3. Resultados e Discussão

A pesquisa iniciou-se com o mapeamento dos processos de desenvolvimento de produtos na empresa, realizado por meio de reuniões de *brainstorming* com a equipe e conversas informais com a diretoria. Este levantamento revelou a ausência de padronização e detalhamento nas informações de entrada para os requerimentos de novos produtos, o que gerava inconsistências e ineficiências. A partir dessas interações, foi possível estruturar e aprimorar o processo atual, delineando uma sequência lógica para o desenvolvimento de materiais refratários, desde a demanda inicial até o *feedback* final do cliente. Este modelo de fluxo de processo estabeleceu uma base para a implementação da metodologia proposta, visando maior controle e previsibilidade.

O fluxo de processo de desenvolvimento de produto, resultante das discussões e análises, compreende onze etapas sequenciais. Primeiramente, a equipe de vendas recebe a demanda de desenvolvimento, seguida pela aplicação de um questionário sobre o produto. A terceira etapa envolve a identificação do produto e a análise da viabilidade do material, que precede a análise da viabilidade técnica da engenharia de molde e desenho e a análise da viabilidade comercial. Após essas avaliações, formaliza-se o Termo de Abertura de Projeto, seguido pelo planejamento de testes e formulações. As etapas subsequentes incluem testes em laboratório para definição da fórmula, preparação do material para teste, teste em campo e, finalmente, o *feedback* do desenvolvimento. Este modelo estruturado visa garantir que cada fase seja devidamente documentada e avaliada, mitigando os riscos associados à falta de padronização.

A aplicação do questionário de produtos, correspondente à Etapa 2 do fluxo, revelou-se fundamental para a compreensão das necessidades do cliente, alinhando-se aos princípios do *Design Thinking*. Este questionário, composto por perguntas abertas e não estruturadas, permitiu identificar os requisitos específicos e os padrões de qualidade desejados para o produto. A coleta de informações foi complementada por visitas ao cliente e observações diretas do processo, proporcionando uma visão aprofundada do contexto de uso e das expectativas. Essa abordagem exploratória é crucial para que o desenvolvimento do material refratário esteja verdadeiramente focado no usuário, como preconizado por Minayo (2001) ao abordar a natureza qualitativa da pesquisa.

Na Etapa 3, que consiste na identificação do produto e análise da viabilidade do material, verificou-se o tipo de material a ser desenvolvido e seu objetivo. Uma pesquisa inicial no banco de dados da empresa foi realizada para determinar se o produto já havia sido desenvolvido anteriormente. Em seguida, procedeu-se a uma análise subjetiva da viabilidade técnica do desenvolvimento. Esta etapa é crucial para evitar o direcionamento de recursos para projetos inviáveis ou redundantes, otimizando o uso dos recursos organizacionais e garantindo que apenas iniciativas promissoras avancem no processo de desenvolvimento, conforme a premissa de gestão de projetos eficaz (Maximiano; Veroneze, 2022).

A formalização do projeto ocorre na Etapa 6, com a elaboração do Termo de Abertura de Projeto. Este documento é essencial para estabelecer os parâmetros do desenvolvimento, incluindo o produto, a data de início, o cliente, o responsável pelo projeto, os requisitos desejáveis, as restrições do produto e o objetivo do desenvolvimento. A criação de um Termo de Abertura de Projeto padronizado, como o proposto, assegura que todos os *stakeholders* tenham uma compreensão clara dos objetivos e escopo do projeto, facilitando o alinhamento e a comunicação entre as equipes envolvidas. Este instrumento é uma prática fundamental do PMBOK, que visa a estruturação e o controle de projetos desde sua concepção.

O planejamento de testes e formulações, Etapa 7, é uma fase crítica que se baseia na experiência do profissional para desenvolver os materiais. Neste ponto, o engenheiro responsável preenche um formulário de caracterização de produtos, detalhando as formulações a serem analisadas, selecionando as matérias-primas com suas proporções e indicando os ensaios físicos a serem realizados. Este formulário permite registrar informações como o nome do material, o tipo de desenvolvimento (novo ou incremental), a descrição do projeto, o cliente e os ensaios específicos, como quantidade de aplicação, resistência mecânica, porosidade aparente, densidade aparente e choque térmico. A padronização desse formulário contribui para a sistematicidade na experimentação e coleta de dados.

Na Etapa 8, referente ao teste em laboratório e definição de fórmula, os resultados dos ensaios são registrados em uma tabela específica, permitindo ao profissional analisar o desempenho das diferentes formulações. Esta análise é fundamental para a seleção da fórmula que melhor atende aos requisitos desejados. A avaliação criteriosa dos dados obtidos em laboratório, como resistência mecânica e porosidade, é um passo decisivo para garantir que o material refratário desenvolvido possua as propriedades necessárias para suportar as condições de alta temperatura e ambientes severos, conforme a natureza desses materiais (Callister Jr., 2008).

A Etapa 10, o teste em campo, é realizada nas instalações do cliente para validar o protótipo em condições reais de operação. Este teste permite identificar falhas potenciais e coletar *feedback* direto dos usuários, possibilitando ajustes finais antes da implementação definitiva do produto. A observação do material em uso e a interação com os operadores são cruciais para assegurar que o desenvolvimento atenda às expectativas práticas e funcionais, reforçando a abordagem centrada no usuário do *Design Thinking*. A validação em campo é a prova final da eficácia da metodologia e da qualidade do material refratário.

No estudo de caso específico, para a análise da viabilidade de uma panela de transferência de metal líquido, o engenheiro aplicou o questionário de produto junto ao cliente, a Fundição X, e realizou uma visita para melhor compreensão do processo. Observou-se que a confecção da panela era manual, com o operador aplicando a massa refratária na carcaça metálica utilizando as mãos. Este método resultava em variações na compactação da massa e na espessura do revestimento, comprometendo a uniformidade e a qualidade do produto final. A falta de padronização nesse processo manual foi um ponto crítico identificado, que a metodologia proposta buscou endereçar.

O processo de queima ou sinterização da panela, conforme observado no cliente, era realizado com lenha, sem controle adequado de aquecimento e tempo. Essa ausência de monitoramento térmico resultava em variações nas propriedades do material refratário, afetando sua resistência mecânica e vida útil. A massa plástica refratária utilizada, de marca Y, era aplicada manualmente, o que introduzia inconsistências na densidade e espessura do revestimento, tornando a qualidade dependente da habilidade do operador. Essas observações ressaltaram a necessidade urgente de padronização e controle para garantir a estabilidade das propriedades do material e a durabilidade do produto.

A partir do questionário aplicado à Fundição X, identificou-se a necessidade de desenvolver uma panela refratária pré-moldada, pronta para uso, com melhor resistência ao ataque do metal. O cliente forneceu um modelo trazido da Inglaterra, e o equipamento de trabalho era uma panela de transferência de metal líquido, operando a 1650 °C com liga de aço. As propriedades importantes desejadas incluíam resistência a choque térmico e boa resistência química, com uma restrição de peso máximo de 20 kg. Embora o produto não estivesse no portfólio da empresa, sua viabilidade de desenvolvimento foi confirmada, classificando-o como um item novo a ser incorporado.

Com a aprovação das análises de engenharia de molde e viabilidade comercial, foi elaborado o Termo de Abertura de Projeto para a panela pré-moldada. O projeto, iniciado em 01/10/2025, tinha como cliente a Fundição X e responsável Gustavo Shimazu. Os requisitos desejáveis incluíam melhor durabilidade em relação ao produto atual e peso da peça de até 20 kg. O objetivo principal era propor a utilização de peças refratárias pré-moldadas, prontas para a operação, visando maior padronização nos processos de moldagem e queima, o que ofereceria maior estabilidade na qualidade e propriedades, além de reduzir o tempo de *setup* e simplificar o fluxo operacional.

Na etapa de planejamento de testes e formulações para a panela pré-moldada, foram desenvolvidas duas composições distintas para avaliação. A formulação 1 utilizou 20,0% de matéria-prima A, 30,0% de B, 40,0% de C e 10,0% de D, com 5,0% de água de amassamento. A formulação 2 empregou 30,0% de A, 20,0% de B, 35,0% de C e 15,0% de D, com 6,0% de água de amassamento. Ambas as formulações foram submetidas a ensaios físicos para avaliar quantidade de aplicação, resistência mecânica, porosidade aparente, densidade aparente e choque térmico, buscando identificar a composição mais adequada aos requisitos do cliente.

Os resultados dos testes de laboratório demonstraram que a formulação número 2 apresentou desempenho superior. Para a formulação 1, a quantidade de aplicação foi de 2,70 g/cm³, resistência mecânica de 35,0 MPa, porosidade aparente de 16,0%, densidade aparente de 2,7% e ciclos de choque térmico acima de 15. Já a formulação 2 obteve 2,65 g/cm³ de quantidade de aplicação, 40,0 MPa de resistência mecânica, 15,0% de porosidade aparente, 2,6% de densidade aparente e ciclos de choque térmico também acima de 15. A formulação 2 foi selecionada por sua maior resistência mecânica e menor porosidade, indicando melhor desempenho e durabilidade, atendendo aos requisitos desejados pelo cliente.

Após a seleção da fórmula, procedeu-se à confecção da amostra para o teste piloto. As peças pré-moldadas foram produzidas e montadas na estrutura metálica, prontas para a operação. Em seguida, o teste em campo foi executado nas instalações do cliente, simulando as condições reais de uso. Este processo de validação prática é crucial para confirmar a eficácia do material e da metodologia de desenvolvimento, permitindo ajustes finais antes da produção em larga escala. A transição de um processo manual e inconsistente para um método padronizado e testado representa um avanço significativo na gestão de projetos da empresa.

A implementação da metodologia de gestão de projetos, com o desenvolvimento de um modelo de Estrutura Analítica de Projetos (EAP) e a aplicação dos princípios do *Design Thinking*, resultou em melhorias significativas. A padronização no processo de confecção e queima da panela pré-moldada demonstrou maior durabilidade e redução de defeitos, diminuindo o refugo no processo do cliente. A adoção de um processo mais estruturado e organizado contribuiu para o aumento da eficiência no desenvolvimento de produtos e para a redução de desperdícios de tempo e recursos, otimizando o planejamento e as análises dos desenvolvimentos. A metodologia permitiu uma melhor avaliação e filtragem de projetos, evitando que iniciativas inviáveis consumissem tempo e recursos da organização, validando a aplicabilidade e eficácia do modelo proposto.

4. Conclusão

O estudo buscou aplicar uma metodologia estruturada, baseada no PMBOK e nos princípios do Design Thinking, para padronizar e melhorar os processos de desenvolvimento de materiais refratários em uma empresa familiar de pequeno porte. Verificou-se que a ausência de padronização inicial gerava inconsistências e ineficiências, o que motivou a criação de um fluxo de processo de onze etapas. Este fluxo incluiu a aplicação de questionários para compreender as necessidades do cliente, análises de viabilidade técnica e comercial, e a formalização dos projetos por meio de um Termo de Abertura de Projeto. O planejamento sistemático de testes e formulações em laboratório foi implementado, culminando na seleção da formulação número 2 para a panela pré-moldada, que demonstrou desempenho superior em resistência mecânica e menor porosidade. A eficácia da metodologia foi validada em testes de campo, onde se observou a transição de um processo manual e inconsistente para um método padronizado e testado.

A principal contribuição deste trabalho reside na criação e validação de um modelo de Estrutura Analítica de Projetos (EAP) para o desenvolvimento de novos produtos e melhorias incrementais, cuja aplicabilidade e eficácia foram demonstradas na prática. A adoção dessa metodologia de gestão de projetos contribuiu significativamente para o aumento da eficiência no desenvolvimento de produtos, resultando em maior durabilidade e redução de defeitos na panela pré-moldada, e diminuindo o refugo no processo do cliente. Observou-se uma otimização no planejamento e nas análises dos desenvolvimentos, com a redução de desperdícios de tempo e recursos, uma vez que as etapas passaram a atuar como mecanismos eficazes de avaliação e filtragem, evitando o direcionamento de esforços para iniciativas inviáveis. A padronização na confecção e queima dos materiais refratários proporcionou maior estabilidade na qualidade e nas propriedades do produto final, facilitando a montagem e o setup operacional.

Referências Bibliográficas

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TURRIONI, J.; MELLO, C. H. P. Metodologia de pesquisa em engenharia de produção: estratégias, métodos e técnicas para condução de pesquisas quantitativas e qualitativas. Itajubá: Universidade Federal de Itajubá, 2012.

ΜΑΧΙΜΙΑΝΟ, A. C. A.; VERONEZE, F. Gestão de projetos: preditiva, ágil e estratégica. São Paulo: Atlas, 2022.

Artigo oriundo de Trabalho de Conclusão de Curso da Especialização em Gestão de Projetos do MBA USP/Esalq

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