Design orientado a valor

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Value-driven design ( VDD ) é uma estratégia de engenharia de sistemas baseada em microeconomia que permite a otimização de projetos multidisciplinares . O design orientado a valor está sendo desenvolvido pelo Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica , por meio de um comitê de programa de representantes governamentais, industriais e acadêmicos. [1] Em paralelo, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos EUA promulgou uma estratégia idêntica, chamando- a de design centrado em valor , no Programa F6 . Neste ponto, os termos design orientado a valor e design centrado em valorsão intercambiáveis. A essência dessas estratégias é que as escolhas de projeto são feitas para maximizar o valor do sistema em vez de atender aos requisitos de desempenho.

Isso também é semelhante à abordagem orientada por valor do desenvolvimento ágil de software, em que as partes interessadas de um projeto priorizam suas necessidades de alto nível (ou recursos do sistema) com base no valor de negócios percebido que cada um entregaria. [2]

O design orientado a valor é controverso porque os requisitos de desempenho são um elemento central da engenharia de sistemas. [3] No entanto, os defensores do design orientado a valor afirmam que ele pode melhorar o desenvolvimento de grandes sistemas aeroespaciais reduzindo ou eliminando custos excessivos [4] que são um grande problema, de acordo com auditores independentes. [5]

Conceito [ editar ]

O design orientado a valor cria um ambiente que permite e incentiva a otimização do design, fornecendo aos designers uma função objetiva e eliminando as restrições que foram expressas como requisitos de desempenho. A função objetivo insere todos os atributos importantes do sistema que está sendo projetado e gera uma pontuação. Quanto maior a pontuação, melhor o design. [6] Descrevendo uma versão inicial do que agora é chamado de design orientado por valor, George Hazelrigg disse: "O objetivo desta estrutura é permitir a avaliação de um valor para cada opção de design para que as opções possam ser racionalmente comparadas e uma escolha tomada ." [7] Em todo o nível do sistema, a função objetivo que realiza essa avaliação de valor é chamada de "modelo de valor".[8] O modelo de valor distingue o design orientado a valor da Teoria da Utilidade Multiatributo aplicada ao design. [9] Enquanto na Teoria da Utilidade de Multiatributos, uma função objetivo é construída a partir de avaliações das partes interessadas, [10] o design orientado a valor emprega análise econômica para construir um modelo de valor. [11] A base para o modelo de valor é muitas vezes uma expressão de lucro para uma empresa, mas modelos de valor econômico também foram desenvolvidos para outras organizações, como o governo. [8]

Para projetar um sistema, os engenheiros primeiro pegam os atributos do sistema que tradicionalmente seriam atribuídos aos requisitos de desempenho, como o alcance e o consumo de combustível de uma aeronave, e constroem um modelo de valor do sistema que usa todos esses atributos como entradas. Em seguida, o projeto conceitual é otimizado para maximizar a saída do modelo de valor. Então, quando o sistema é decomposto em componentes, uma função objetivo para cada componente é derivada do modelo de valor do sistema por meio de uma análise de sensibilidade. [6]

Foi realizado em 2006 um exercício de workshop que implementou o projeto orientado a valor para um satélite GPS e pode servir como exemplo do processo. [12]

História [ editar ]

A dicotomia entre projetar para requisitos de desempenho versus funções objetivas foi levantada por Herbert Simon em um ensaio chamado "The Science of Design" em 1969. [13] Simon jogou nos dois lados, dizendo que, idealmente, sistemas projetados devem ser otimizados de acordo com um objetivo mas, na realidade, isso geralmente é muito difícil, de modo que os atributos precisariam ser atendidos , o que equivalia a definir os requisitos de desempenho. Mas ele incluiu técnicas de otimização em seu currículo recomendado para engenheiros e endossou "a teoria da utilidade e a teoria da decisão estatística como uma estrutura lógica para a escolha racional entre determinadas alternativas".

A teoria da utilidade recebeu a maior parte de sua formulação matemática atual por von Neumann e Morgenstern , [14] mas foi o economista Kenneth Arrow quem provou o Teorema da Utilidade Esperada mais amplamente, que diz em essência que, dada uma escolha entre um conjunto de alternativas, deve-se escolher a alternativa que fornece a maior expectativa probabilística de utilidade, onde a utilidade é ajustada pelo valor pela aversão ao risco. [15]

Ralph Keeney e Howard Raiffa estenderam a teoria da utilidade em apoio à tomada de decisão, [10] e Keeney desenvolveu a ideia de um modelo de valor para encapsular o cálculo da utilidade. [16] Keeney e Raiffa também usaram "atributos" para descrever as entradas para um processo de avaliação ou modelo de valor.

George Hazelrigg colocou o projeto de engenharia, a análise do plano de negócios e a teoria da decisão juntos pela primeira vez em uma estrutura em um artigo escrito em 1995, que foi publicado em 1998. [7] Enquanto isso, Paul Collopy desenvolveu independentemente uma estrutura semelhante em 1997, e Harry Cook desenvolveu o S-Model para incorporar o preço e a demanda do produto em uma função objetiva baseada no lucro para decisões de projeto. [17]

A Divisão de Sistemas de Engenharia do MIT produziu uma série de artigos a partir de 2000, muitos de coautoria de Daniel Hastings, nos quais muitas formulações de utilidades foram usadas para abordar várias formas de incerteza na tomada de decisões de projeto de engenharia. Saleh et ai. [18] é um bom exemplo desse trabalho.

O termo design orientado a valor foi cunhado por James Sturges na Lockheed Martin enquanto ele organizava um workshop que se tornaria o Comitê do Programa de Design Orientado a Valor no Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica (AIAA) em 2006. [19] Enquanto isso, valor O projeto cêntrico foi cunhado independentemente por Owen Brown e Paul Eremenko da DARPA na Fase 1 Anúncio da Agência Ampla para o programa de projeto de satélite DARPA F6 em 2007. [20] Castagne et al. [21] fornece um exemplo em que o design orientado a valor foi usado para projetar painéis de fuselagem para um jato regional .

Aquisição baseada em valor [ editar ]

A implementação de projetos orientados a valor em grandes sistemas governamentais, como naves espaciais ou sistemas de armas da NASA ou da Agência Espacial Européia , exigirá um sistema de aquisição governamental que direcione ou incentive o contratado a empregar um modelo de valor. [22] Tal sistema é proposto com algum detalhe em um ensaio de Michael Lippitz, Sean O'Keefe e John White. [23] Eles sugerem que "um escritório de programas pode oferecer um contrato em que o preço é uma função do valor", onde a função é derivada de um modelo de valor. A função preço está estruturada de forma que, ao otimizar o design do produto de acordo com o modelo de valor, o contratante maximize seu próprio lucro. Eles chamam esse sistema de Aquisição Baseada em Valor .

Veja também [ editar ]

Referências [ editar ]

  1. ^ "Comitês de Programa AIAA" . Recuperado em 24-05-2009 .
  2. ^ Sliger, Michele; Broderick, Stacia (2008). A ponte para a agilidade do gerente de projeto de software . Addison-Wesley. pág. 46. ​​ISBN 978-0-321-50275-9.
  3. ^ Kapurch, Stephen J.; et ai. (2007). Manual de Engenharia de Sistemas da NASA (PDF) (Rev 1 ed.). Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço . pág. 43. Arquivado a partir do original (PDF) em 2012-07-09 . Recuperado em 24-05-2009 .
  4. ^ "Design orientado a valor América Aeroespacial " . Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica , Reston, VA. Dezembro de 2008: 109 . Recuperado em 25-05-2009 . {{cite journal}}:Cite journal requer |journal=( ajuda )
  5. ^ Mullins, Brian (31 de março de 2008). Aquisições de Defesa: Avaliações de Programas de Armas Selecionadas (Relatório). Escritório de Responsabilidade do Governo dos EUA . Recuperado em 24-05-2009 .
  6. ^ a b Collopy, Paul (2001). "Projeto Ótimo Distribuído com Base Econômica" (PDF) . Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica , Reston, VA . Recuperado em 24-05-2009 . {{cite journal}}:Cite journal requer |journal=( ajuda )
  7. ^ a b Hazelrigg, GA (1998). "Uma estrutura para projeto de engenharia baseado em decisão". Revista de Projeto Mecânico . 120 (4): 653-656. doi : 10.1115/1.2829328 .
  8. ^ a b Collopy, Paul; Horton, Randy (2002). "Modelagem de valor para avaliação de tecnologia" (PDF) . Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica . Recuperado em 25-05-2009 . {{cite journal}}:Cite journal requer |journal=( ajuda )
  9. ^ Thurston, DL (1990). "Análise de utilidade multiatributo na gestão de design". Transações IEEE em Gerenciamento de Engenharia . 37 (4): 296–301. doi : 10.1109/17.62329 .
  10. ^ a b Keeney, Ralph L.; Raiffa, Howard (1976). Decisões com Múltiplos Objetivos: Preferências e Trocas de Valor . John Wiley & Sons, Nova York. pág. 96. ISBN 978-0-521-43883-4. Recuperado em 25-05-2009 .
  11. ^ Collopy, Paul (1997). Valor Excedente na Otimização do Projeto do Sistema de Propulsão (PDF) . Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica, Reston VA . Recuperado em 25-05-2009 .
  12. ^ Collopy, Paul (2006). "Design Orientado a Valor e o Sistema de Posicionamento Global" (PDF) . Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica, Reston, VA . Recuperado em 24-05-2009 . {{cite journal}}:Cite journal requer |journal=( ajuda )
  13. ^ Simon, Herbert A. (1969). "3". As Ciências do Artificial: A Ciência do Design . The MIT Press, Cambridge MA. ASIN B000UDMTJM . 
  14. ^ von Neumann, John; Morganstern, Oskar (1947). Teoria dos Jogos e Comportamento Económico . Princeton University Press, Princeton NJ. págs. 17–31. ISBN 0-691-00362-9. Recuperado em 25-05-2009 .
  15. ^ Seta, Kenneth J. (1971). "2". Ensaios sobre a Teoria do Risco, Exposição da Teoria da Escolha sob Incerteza. Publicação Markham, Chicago. ISBN 978-0-444-10693-3. Recuperado em 25-05-2009 .
  16. ^ Keeney, Ralph L. (1992). "5". Pensamento focado em valor: um caminho para a tomada de decisões criativas, quantificando objetivos com um modelo de valor. Harvard University Press, Cambridge MA. ISBN 978-0-674-93198-5. Recuperado em 25-05-2009 .
  17. ^ Cozinhe, Harry E. (1997). Gestão de Produto: Valor, Qualidade, Custo, Preço, Lucro e Organização . Chapman & Hall, Londres. ISBN 0-412-79940-5.
  18. ^ Saleh, Joseph H. (março de 2003). "Flexibilidade e o valor do serviço em órbita: nova perspectiva centrada no cliente" . Jornal de naves espaciais e foguetes . 40 (2): 279–291. Bibcode : 2003JSpRo..40..279S . doi : 10.2514/2.3944 . Arquivado a partir do original em 2009-06-06 . Recuperado em 25-05-2009 .
  19. ^ http://www.vddi.org/vdd-home.htm#WhereVDD
  20. ^ http://webext2.darpa.mil/tto/solicit/BAA07-31/F6_BAA_Final_07-16-07.doc
  21. ^ Castagne, S.; Curran, R.; Collopy, P. (2009). "Implementação de otimização orientada por valor para o projeto de painéis de fuselagem de aeronaves". Revista Internacional de Economia da Produção . 117 (2): 381–388. doi : 10.1016/j.ijpe.2008.12.005 .
  22. ^ Brown, Owen; Eremenko, Paul (2008). "Aplicação de Design Centrado em Valor para Arquiteturas Espaciais: O Caso de Naves Espaciais Fracionadas" (PDF) . Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica: 29–31 . Recuperado em 24-05-2009 . {{cite journal}}:Cite journal requer |journal=( ajuda )
  23. ^ Carter, Ashton B.; Branco, John P. (2000). "7" . Mantendo a Vantagem: Gerenciando a Defesa para o Futuro . The MIT Press, Cambridge, Massachusetts. págs.  194–202 . ISBN 0-262-03290-2. Recuperado em 24-05-2009 .