Palavras Chave: Biônica, Ferramentas de projeto, Design de produtos.

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1 Aplicação das ferramentas: análise funcional, análise estrutural e matriz morfológica na biônica. Application of Functional analysis, Structural analysis and morphological matrix tools in Bionics. PAZMINO, Ana Verónica Mestre em Engenharia de Produção UNIVILLE Universidade da Região de Joinville ana.veronica@univille.net SANTOS, Adriane Shibata Mestranda em Saúde e Meio Ambiente UNIVILLE Universidade da Região de Joinville drishibata05@yahoo.com.br DE SOUSA, Renato Mourão Graduando em Design UNIVILLE Universidade da Região de Joinville renato.mourao@univille.net Palavras Chave: Biônica, Ferramentas de projeto, Design de produtos. O trabalho mostra que o uso de ferramentas torna mais objetivo o conhecimento dos sistemas naturais do ponto de vista funcional e estrutural e otimiza a geração de alternativas no design, implementando um processo criativo e inovador. É exposta também a aplicação destas ferramentas no design de produto por meio de um exemplo. Key Words: Bionic, Tools Design, Product Design. This work shows that the use of tools makes more objective the knowledge of the natural systems, from functional and structural point of view and improves the creation of design s alternatives, implementing a creating and innovative process. The article also exposes the application of these tools in the design of a product through an example. 1. Introdução O designer deve gerar várias soluções para o mesmo problema, a partir delas ele pode comparar e combinar soluções e/ou selecionar a melhor solução. Para alcançar este objetivo, o designer ou a equipe de projeto, precisa ser criativo, ou usar métodos que possibilitem, de uma forma rápida, obter soluções melhores e inovadoras. A criatividade então ajuda o designer a resolver problemas, ou em outras palavras, ajuda-o na criação de algo novo e original. Na bibliografia podem ser encontradas técnicas diversas para estimular o pensamento criativo, existem muitas técnicas ou procedimentos com bons resultados de inovação. A biônica é uma dessas técnicas que exploram o processo criativo, é bastante difundida nos cursos de design nas suas áreas de habilitação design de produto, e programação visual, pois oferece ao aluno informações pertinentes ao problema a ser resolvido dos resultados encontrados no mundo natural. Inúmeras publicações sobre o assunto e exemplos encontrados no dia a dia fazem da biônica um campo de exploração muito vasto para o designer. Mas um sistema natural para ser aplicado com sucesso no design de produto deve ser muito bem analisado, para isto, o presente artigo apresenta a aplicação de ferramentas de projeto como: Análise estrutural, Análise funcional e matriz morfológica como meios auxiliares para uma melhor decomposição do sistema natural e consequentemente uma melhor e mais rápida aplicação no desenvolvimento de um produto. 2. Biônica O ser humano ao longo da historia tem usado a natureza como fonte inspiradora de soluções para seus problemas, mas a formalização do uso das analogias naturais ocorreu na década de 60 quando, segundo (Gerardin 1968 apud Ramos 1993) foi conceituado pelo major Jack E. Steele como: A ciência dos sistemas cujo funcionamento foi copiado de sistemas naturais ou que apresentam características específicas de sistemas naturais ou ainda que lhes sejam análogos.

2 No campo do design de produtos conceituações mais atuais a definem como a analise de sistemas naturais, seus princípios e suas características funcionais, estruturais e formais com o objetivo de identificar princípios de solução, que devidamente adaptados, possam ser aplicados na solução de problemas de projeto através de objetos com formas análogas ou funções análogas. Segundo Gomes (1988) como em outras técnicas que utilizam a analogia, a biônica não é uma simples comparação e aplicação de resultados encontrados no mundo natural, mas uma análise de princípios de funcionamento e solução de processos biológicos. Conforme (Bonsiepe, 1978) para estimular a capacidade de captar os detalhes tridimensionais e os princípios formais que os estruturam, é viável a analise biônica dos fenômenos formais da natureza. Essa analise serve para aumentar a capacidade de transformação, isto acontece quando se analisa profundamente um objeto análogo. A figura 1 mostra alguns exemplos de biônica aplicada no design de produtos, em que aparecem analogias de forma, função e materiais. Figura 1 Aplicação da biônica em produtos Na natureza a frase a forma segue a função é totalmente acertada, as formas e funções inspiradas na natureza são mais adequadas para projetar objetos, já que possuem características testadas no meio ambiente, e que também fazem parte da memória e cultura do ser humano. O estudo dos sistemas naturais possibilita a redescoberta de formas e funções de alto desempenho e confiabilidade e a sua utilização e adaptação para configurar produtos, com mais equilíbrio e harmonia. Cabe lembrar a importância da aplicação da Biônica no desenvolvimento de produtos devido a que as estruturas naturais encontradas na natureza são reguladas na sua evolução por leis que organizam a matéria na sua mais íntima essência. Portanto, existe um motivo evidente para se procurar entender as formas e estruturas empregadas na natureza. Fazer uso apenas das formas, cores ou geometria encontradas nos sistemas naturais, não faz sentido, pois os problemas construtivos não se resolvem apenas imitando as formas naturais. Torna-se necessário que o estudo dos sistemas naturais, seja mais aprofundado, visando a analise de soluções funcionais, estruturais e morfológicas para a aplicação em soluções de problemas de design. 3. Técnicas e ferramentas de design Para solucionar cada problema no design de produto existem diversas ferramentas e técnicas de projeto que podem auxiliar para poder alcançar a melhor solução. São instrumentos físicos ou conceituais que podem ser consideradas como um conjunto de recomendações para estimular idéias, analisar problemas e estruturar atividades, se apresentam em forma de matrizes, tabelas, listas de verificação, check list, etc.

3 As ferramentas possuem uma entrada (input) e uma saída (output) de informações, portanto fornece informações corretas que podem ser aplicadas no projeto. Para a análise de sistemas naturais este artigo propõe usar a análise funcional, estrutural e matriz morfológica, que são apresentadas a seguir. 3.1 Análise Funcional O método de análise das funções é uma arvore funcional que se aplica a um produto ou sistema aumentando os conhecimentos do mesmo. O resultado permite a estimulação para a geração de conceitos, provocando inovações radicais, ou pequenas mudanças. 1 Deve-se definir da função principal do produto. O que o produto faz, Ex. Aspirador de pó: remover sujeira. 2 Decompor a função principal em sub-funções ou funções parciais, respondendo a pergunta como? Recomendasse usar o par verbo e substantivo como: filtrar pó, armazenar sujeira. 3 Ordenar as funções secundarias na seqüência de operação do sistema 4 Prosseguir com o desdobramento até esgotar todas as funções do produto. 5 Confirmar que a análise funcional esta correta pergunta-se Por quê? De baixo para cima. Após a decomposição das funções é possível ver o sistema de forma simplificada, assim como, identificar com maiores detalhes cada um dos componentes e suas conexões. A figura 2 mostra esquematicamente o método análise funcional. Figura 2 Esquema da analise funcional Fonte: adaptada de Baxter Análise Estrutural É uma ferramenta que ajuda a reconhecer e compreender a estrutura do produto ou sistema, tipos e número de componentes, princípios de montagem, uniões, tipo de carcaça do produto etc. Para isto deve-se: Codificar as partes; Compreender o que é cada parte; Compreender a necessidade de cada parte; Indicar o material de cada parte; Identificar os princípios de montagem Identificar tipos de uniões; Identificar acabamentos etc. As duas análises apresentadas são totalmente complementares, pois cada elemento estrutural cumpre uma função, assim como cada função precisa de um componente para ser percebida nos aspectos físicos de uso, psíquica e sensorial nos aspectos estéticos e simbólicos. 3.3 Matriz Morfológica É uma ferramenta criativa que permite criar um grande numero de possíveis soluções, através da combinação de componentes, elementos de forma, cores, etc. que permitam encontrar algo novo, a matriz é mostrada na figura 3. Na área de design tem sido particularmente útil no desenvolvimento de produtos inéditos, fugindo das soluções convencionais e explorando o uso de novas formas. As soluções possíveis são procuradas nas combinações entre as diversas soluções de cada variável. Para isto deve-se:

4 1 Determinar a seqüência das funções (analise funcional) ou de variáveis. 2 Buscar soluções para cada função ou variável (em forma gráfica ou descritiva). 3 Buscar soluções combinando as idéias geradas para cada função ou variável. Figura 3 Matriz morfológica As três ferramentas apresentadas, pelas suas características de análise e aplicação permitem decompor sistemas naturais e depois aplicar esses conhecimentos do desenvolvimento de produtos. A avaliação de sistemas naturais usando ferramentas de projeto é adequada, devido à necessidade de uma analise aprofundada, para isto se sugere seguir algumas etapas mostradas na figura 4. Figura 4 Etapas de pesquisa biônica A aplicação de ferramentas de projeto surgiu pelo fato de perceber que os alunos quando devem trabalhar com biônica em seus projetos, realizam uma pesquisa superficial, que resultam em produtos análogos em formas e cores, que como mencionado anteriormente os problemas de projeto não se resolvem apenas imitando as formas naturais. Assim, no próximo item é apresentado um exemplo da aplicação da análise biônica. 4. Aplicação da análise biônica no desenvolvimento de um produto Na disciplina de MPR1 (metodologia de projeto 1) da Univille Universidade da Região de Joinville foi solicitado aos alunos desenvolver um produto a partir de uma análise biônica de um animal aquático, foram diversos produtos desenvolvidos, entre eles a modo de exemplo é apresentado um conceito de óculos em que o sistema de abrir e fechar do produto foi criado a partir da função da mordida do tubarão branco. Em primeiro lugar a aplicação da análise funcional mostrada na figura 5 apresenta a função principal, a mordida do tubarão branco, já que o animal é capaz de projetar a boca para fora da face, aumentando o tamanho da mordida para perto de um metro e meio. As funções secundárias são: a sub-função projetar, aumentar e fechar. Como a análise estrutural é complementar a analise funcional na seqüência na figura 6 e 7 é mostrada a identificação das partes que compõem este movimento e a aplicação da função mordida no conceito de um óculos.

5 Figura 5 Esquema da analise funcional da mordida do tubarão branco Fonte: adaptada de Baxter 1998 Figura 6 Identificar visualmente a função morder Figura 7 Identificação das partes e aplicação no conceito de óculos Na fase de projeto conceitual, como mostrou a figura 7 foi gerada a solução para um sistema abre e fecha de óculos com design diferenciado. Cabe mencionar que o desenvolvimento do produto na disciplina não apenas envolveu a aplicação da biônica como também foram cumpridas as fases de planejamento e projeto informacional em que foi definido publico alvo, pesquisa histórica de óculos, pesquisa de mercado aplicada ao publico alvo, análise de concorrentes e benchmarking do principal concorrente. Na figura 8 é mostrada a solução final e a arte final do novo produto.

6 Figura 8 Óculos com aplicação da biônica No exemplo apresentado a aplicação de ferramentas de projeto serviu para mostrar que uma análise melhor dos sistemas naturais podem ajudar na aplicação da biônica como técnica criativa, auxiliando na geração de novos conceitos e soluções inovadoras. 5. Conclusão Solucionar problemas de forma criativa é a missão do designer, o artigo mostrou que a aplicação de técnicas de projeto auxiliando a biônica permite que essa técnica criativa possa ser mais bem aproveitada no design de novos produtos. O trabalho destaca que as ferramentas de projeto como: análise funcional, análise estrutural e matriz morfológica podem ser aplicadas na analise de sistemas naturais melhorando o entendimento e aproveitando os elementos naturais de forma mais adequada. Pode-se concluir que o uso das ferramentas apresentadas pode gerar um vasto campo de pesquisa em sala de aula nas disciplinas de metodologia de projeto e projeto de produto com ênfase na biônica, tornando os resultados em uma grande fonte de dados de estruturas e funções que possam ser consultadas para a aplicação no design de produtos. 6. Bibliografia BONSIEPE, Gui. Teoría y practica del diseño industrial. Editorial Gustavo Gili. Barcelona, COINEAU, Yves; KRESLING, Biruta. Le invenzione della natura e la biônica. Edizioni Paoline. Itália GOMES, Vidal de Negreiros Luiz A. Biônica e atividade projetual. Programa de Engenharia de Produção Área de engenharia de Produto. COPPE/UFRJ RAMOS, Jaime. A biônica aplicada ao projeto de produtos. Florianópolis, Dissertação, (Mestrado em Engenharia) Engenharia de Produção, Universidade Federal de Santa Catarina. PAZMINO, Ana Verónica ana.veronica@univille.net SANTOS, Adriane Shibata drishibata05@yahoo.com.br DE SOUSA, Renato Mourão renato.mourao@univille.net