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InnoSkills – Competências de Inovação para PMEs 6. Estratégias de produção inovadoras 6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6. Estratégias de produção inovadoras 6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida) Palavras-Chave Prototipagem rápida, protótipo, produção, impressão 3D, teste de produto Objectivos de aprendizagem Após a leitura deste módulo, você deverá ser capaz de explicar o que são estratégias de teste de produto e prototipagem rápida. Irá, também, aprender os termos e processos básicos que poderão dar apoio à sua actividade de inovação. O objectivo deste módulo é o de lhe fornecer um enquadramento e perspectiva práticos dos principais métodos de teste de produto, o que lhe permitirá decidir que método é mais adequado aos seus objectivos, considerando o seu mercado, produtos e concorrência. O módulo pretende, ainda, ser um apoio, para as empresas, no desenvolvimento e melhoria da sua capacidade de concepção de produto enquanto parte do processo de introdução de um novo produto. Irá demorar, aproximadamente, 30 minutos para ler este módulo. Introdução As empresas empenhadas num rigoroso teste e contínua melhoria de produto conseguem, na maioria dos casos, alcançar uma superioridade de produto, em relação aos seus concorrentes. A superioridade de produto, por sua vez, ajuda a reforçar a marca, a quota de mercado, intensifica os efeitos positivos de todas as actividades de marketing (publicidade, promoção, venda, etc.) e, muitas vezes, permite ao produto superior obter um preço “Premium” face aos seus concorrentes. A maioria das PMEs, infelizmente, realiza muito poucos testes de mercado. Poucas PMEs compreendem realmente o poder da contínua melhoria e teste de produto. Ainda menos empresas sabem como realizar correctamente um teste de produto. Menos contemplam no seu orçamento capital suficiente para apoiar um verdadeiro programa de teste de © innoSkills 1/20

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InnoSkills – Competências de Inovação para PMEs

6. Estratégias de produção inovadoras

6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

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6. Estratégias de produção inovadoras

6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

Palavras-Chave Prototipagem rápida, protótipo, produção, impressão 3D, teste de produto

Objectivos de aprendizagem Após a leitura deste módulo, você deverá ser capaz de explicar o que são estratégias de teste de produto e prototipagem rápida. Irá, também, aprender os termos e processos básicos que poderão dar apoio à sua actividade de

inovação. O objectivo deste módulo é o de lhe fornecer um enquadramento e perspectiva práticos dos principais métodos de teste de produto, o que lhe permitirá decidir que método é mais adequado aos seus objectivos, considerando o seu mercado, produtos e concorrência. O módulo pretende, ainda, ser um apoio, para as empresas, no desenvolvimento e melhoria da sua capacidade de concepção de produto enquanto parte do processo de introdução de um novo produto. Irá demorar, aproximadamente, 30 minutos para ler este módulo.

Introdução As empresas empenhadas num rigoroso teste e contínua melhoria de produto conseguem, na maioria dos casos, alcançar uma superioridade de produto, em relação aos seus concorrentes. A superioridade de produto, por sua vez, ajuda a reforçar a marca, a quota de mercado, intensifica os efeitos positivos de todas as actividades de marketing (publicidade, promoção, venda, etc.) e, muitas vezes, permite ao produto superior obter um preço “Premium” face aos seus concorrentes.

A maioria das PMEs, infelizmente, realiza muito poucos testes de mercado. Poucas PMEs compreendem realmente o poder da contínua melhoria e teste de produto. Ainda menos empresas sabem como realizar correctamente um teste de produto. Menos contemplam no seu orçamento capital suficiente para apoiar um verdadeiro programa de teste de

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6. Estratégias de produção inovadoras

6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- produto. Estas lacunas na maioria das empresas criam oportunidades para a minoria de empresas que se dedica à contínua melhoria de produto1.

6.3.1 O que são estratégias de teste de produto?

O objectivo do teste de produto é a verificação da sua utilidade antes do início da produção do produto final. É importante fazer a distinção entre os diferentes tipos de teste aplicados em diferentes etapas do processo de desenvolvimento de produto. Isto ajuda a equipa de desenvolvimento a compreender os objectivos de cada teste e definir que dados devem ser apurados. Diferentes métodos de teste irão ter diferentes objectivos, abordagens e tipos de modelo. Serão descritos, com maior precisão, quatro tipos genéricos de teste. Estes são testes exploratórios, testes de avaliação, testes de validação e testes de comparação.

6.3.2 Porque é que o teste de produto é importante?

De acordo com os investigadores, o teste de produto é a única forma de pesquisa de marketing valiosa que a maioria das empresas realiza. O grande valor do teste de produto é, talvez, melhor ilustrado por algumas das suas muitas utilizações. Pode ser utilizado para:

• Alcançar uma superioridade de produto sobre a concorrência

• Melhoria continua do desempenho do produto e satisfação do cliente (i.e., manutenção da superioridade do produto, especialmente, à medida que o gosto do consumidor evolui ao longo do tempo)

• Monitorizar possíveis ameaças provocadas por produtos concorrentes para compreender forças e fraquezas competitivas

• Formular produto e/ou métodos de processamento para redução de custos enquanto se mantém a superioridade do produto

• Medir os efeitos do tempo na qualidade do produto (estudos sobre o tempo de armazenamento)

1 Thomas, Jerry W.: Product Testing. 1993

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6. Estratégias de produção inovadoras

6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- • Implicitamente, medir os efeitos do preço, marca ou embalagem sobre o

desempenho/qualidade percebida do produto

• Fornecer orientações para a pesquisa e desenvolvimento na criação de novos produtos ou actualização dos produtos existentes

• Monitorizar a qualidade do produto de diferentes fábricas, por diferentes canais de distribuição e de ano para ano

• Prever a aceitação de novos produtos pelo cliente2.

6.3.3 Onde pode utilizar o teste de produto?

Enquanto que a maioria dos testes de produto são realizados na indústria alimentar e de bebidas, os conceitos e métodos de teste de mercado são virtualmente aplicáveis a todas as categorias de produto, embora a estrutura e mecânica da sua execução varie fortemente de categoria de produto para categoria de produto. Por exemplo, um software para computadores pode ser testado, o mobiliário pode ser testado, os ambientes nas lojas podem ser testados, a comida de cão pode ser testada, os serviços aéreos podem ser testados, protótipos de equipamentos podem ser testados, etc.

O objectivo fundamental do teste de produto é a vantagem competitiva. A superioridade de produto é a forma mais segura de dominar uma categoria de produto ou uma indústria. As empresas que se dedicam ao teste de produto podem alcançar a superioridade de produto e alcançar uma vantagem competitiva de grande valor estratégico. As empresas que ignoram a melhoria e teste de produto, por outro lado, podem descobrir, de um momento para o outro, que se encontram à beira da extinção porque um concorrente teve capacidade para “fazer melhor”3.

O teste de produto pode ser utilizado em todo o tipo de indústria – qualquer tipo de empresa que desenha e produz um produto físico.

2 InnoSupport: Supporting Innovations in SME. 6.2 Rapid Prototyping and Product Testing Strategies. 2005

3 Thomas, Jerry W.: Product Testing. 1993

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6. Estratégias de produção inovadoras

6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6.3.4 Como são aplicados os principais métodos de teste de produto?

Dependendo do ponto em que se encontra, no processo de concepção, existem três tipos de teste de utilização entre os quais pode escolher. Estes são os testes exploratórios, de avaliação e de validação. Um quarto teste, o teste de

comparação, pode ser utilizado em qualquer etapa do ciclo de vida da concepção4.

Pare e pense: O teste de produto tem algum papel importante na estratégia da sua empresa? Se sim, que métodos têm sido utilizados até ao momento? Sabe alguma coisa acerca dos diferentes métodos?

A informação que se apresenta de seguida é baseada no módulo 6.2 do guia Innosupport.5

Testes exploratóriosDeve ser realizado numa fase prematura do processo de desenvolvimento no Fuzzy Front End, quando o problema ainda está a ser definido e as possíveis soluções estão a ser consideradas, de preferência quando a equipa de desenvolvimento já têm uma clara ideia do perfil do utilizador e das necessidades do cliente. O objectivo do teste exploratório é o de examinar e explorar o potencial de conceitos de concepção preliminares e responder a algumas questões básicas, incluindo:

• O que é que os utilizadores pensam acerca da utilização do conceito?

• As funcionalidades básicas têm valor para o utilizador?

• A interacção com o utilizador é adequada e operacional?

• São correctas as nossas suposições acerca dos requisitos do utilizador?

• Interpretámos mal qualquer requisito?

4 Guide to Planning and Conducting Usability Tests http://www.lib.washington.edu/usability/guidelines/usability-guidelines.html

5 InnoSupport: Supporting Innovations in SME. 6.2 Rapid Prototyping and Product Testing Strategies. 2005

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6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Testes de avaliaçãoEnquanto que os testes exploratórios visam exploram a adequabilidade de um dado número de possíveis soluções em jogo, o teste de avaliação procura perceber com mais detalhe uma solução preferida numa fase de desenvolvimento ligeiramente mais tardia. O principal objectivo de um teste de avaliação é o de garantir que os pressupostos se mantém relevantes e que determinadas escolhas de concepção, mais detalhadas e especificas são adequadas. O teste de avaliação irá tender para se focalizar na utilização ou nível de funcionalidade oferecida e, nalguns casos, pode ser adequado para avaliar níveis de desempenho prematuros. Pressupondo que foi escolhido o conceito correcto, então, o teste de avaliação visará garantir que este foi eficazmente implementado e responder com mais detalhe a questões tal como:

• O conceito é utilizável?

• O conceito satisfaz todas as necessidades do cliente?

• Como é que o cliente utiliza o produto e como é que este poderia ser mais eficaz?

• Como é que este será montado e testado e qual será a melhor forma de o fazer?

• O utilizador conseguirá realizar todas as tarefas como se pretende?

Por favor, verifique: É capaz de responder às questões acima colocadas, para o seu produto? Se não, o que poderia fazer para obter a informação necessária?

Testes de validaçãoO teste de validação é, normalmente, realizado numa fase mais tardia do processo de desenvolvimento de forma a garantir que todos os objectivos da concepção do produto foram considerados. Isto poderá incluir a utilidade, fiabilidade, manutenção, métodos de montagem e robustez. Os testes de validação, normalmente, visam avaliar a efectiva funcionalidade e desempenho tal como é esperado na produção daí que as actividades devem ser completamente realizadas e não apenas abordadas.

É possível que o teste de validação seja a primeira oportunidade para avaliar todos os componentes do produto em conjunto, ainda que alguns elementos já tenham sido testados individualmente. Contudo, o produto deverá ser o mais próximo possível da versão final, incluindo embalagem, documentação e processo de produção. Nos testes de

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6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- validação estarão, também, incluídas quaisquer avaliações formais necessárias para efeitos de certificação, segurança ou cumprimento de legislação. Em comparação com o teste de avaliação, existe uma maior ênfase no rigor e consistência experimental. É, talvez, preferível, realizar a avaliação de forma independente da equipa de concepção mas com os seus contributos acerca dos padrões de desenvolvimento e critérios de medição.

Testes de comparaçãoEste teste compara as reacções dos utilizadores entre vários exemplos de utilização de uma ferramenta ou forma de implementação. Este teste pode ser utilizado em qualquer etapa do processo de concepção para comparar, entre si, diferentes conceitos e formas de implementação. Este teste é utilizado para determinar que modelo é mais fácil de utilizar e quais são as vantagens e desvantagens entre modelos. Este pode ser um teste exploratório onde vários modelos são qualitativamente comparados. O resultado é, normalmente, um produto melhorado que combina as melhores de muitas ideias diferentes. O melhor resultado provém, muitas vezes, da comparação entre exemplos de diversas formas de implementação muito diferentes.

6.3.5 Estudo de caso de teste de produto

Combinação de testes de validação e comparação numa PME Europeia

Teste de acústica de um sistema de exaustão automóvelA empresa deste estudo de caso (por questões de privacidade, não iremos mencionar o nome da empresa) foi fundada em 1989. O seu crescimento de fornecedora de peças para automóveis até se tornar uma das maiores empresas europeias de produção de sistemas de exaustão automóvel de alta qualidade foi muito rápido. A gama de produtos é bastante alargada, com uma actual produção de mais de 600 diferentes modelos de sistemas de exaustão. Para conceber e desenvolver um sistema de exaustão, esta empresa adquire pelo menos 2 unidades completas do produto de equipamento original.

As unidades são cuidadosamente medidas e produzidos desenhos em CAD. O objectivo é o de alcançar uma forma o mais próxima possível do original. O passo seguinte é a

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6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- medição acústica numa câmara anecóica. A unidade com os melhores parâmetros de ruído é cortada para revelar a sua construção e as dimensões internas são novamente medidas e são feitos desenhos CAD.

São construídos protótipos do novo modelo e estes são exaustivamente testados, tanto para as suas dimensões físicas quanto para as suas propriedades acústicas. Dependendo destes estarem dentro dos limites definidos, o novo modelo é enviado para produção. Podem, também, construir os seus próprios modelos baseados nos seus muitos anos de experiência.6

6.3.6 O que é a prototipagem rápida?

De uma forma geral, a prototipagem rápida (PR) é uma tecnologia que permite a produção de objectos 3D de forma mais rápida do que através de outros métodos de prototipagem (demorando, normalmente, horas ou dias em vez de

semanas ou meses), sem a utilização de instrumentos mecânicos. O mecanismo foi concebido para responder às necessidades de uma transição mais rápida para a total produção, o que é extremamente importa para o negócio de uma empresa num mercado em rápido desenvolvimento. A maioria do equipamento PR cria geometrias 3D através da construção por camadas, mas maquinaria CNC de alta velocidade, um processo dedutivo, também responde a estes critérios em determinadas aplicações.7

O termo prototipagem rápida (PR) refere-se a uma tipologia de tecnologias que podem construir automaticamente modelos físicos a partir de elementos Computer-Aided Design (CAD). Estas “impressoras a três dimensões” permitem, aos construtores, criar rapidamente protótipos tangíveis dos seus modelos, em de vez de simples desenhos a duas dimensões.8

Algumas empresas utilizam o termo “prototipagem rápida” num sentido menos técnico – referindo-se, simplesmente, à produção de protótipos o mais cedo possível no processo 6 Estudo de caso ASMET: http://www.bksv.com/doc/ba0722.pdf

7 Thomas, Jerry W.: Product Testing. 1993

8 William Palm (May 1998) Rapid Prototyping Primer: http://www.me.psu.edu/lamancusa/rapidpro/primer/chapter2.htm

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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- de desenvolvimento e ao seu teste em lead users para obter os seus contributos para a melhoria do modelo (ver o capítulo 1 – Inovação aberta). Esta abordagem é bastante utilizada por uma das empresas líder em concepção, a IDEO. Como diz Tom Kelley9:

“Os experimentadores envolvem os parceiros no processo de prototipagem. Eles fornecem observações verdadeiramente úteis. Começam a criar as ligações emocionais necessárias para estabelecer pontes entre as rotinas de hoje e a inovação de amanhã,”

1. Lead users é um termo desenvolvido por Eric von Hippel em 1986. A sua definição para lead user é: Os lead users enfrentam necessidades comuns no mercado – mas enfrentam-nas meses ou anos antes da maioria do mercado a enfrentar, e

2. Os lead users encontram-se numa posição em que podem beneficiar muito na obtenção de uma solução para as suas necessidades.

Por outras palavras: Lead users são utilizadores de um produto que enfrentam necessidades actuais ainda desconhecidas pelo público e que beneficiam, ainda, muito pela obtenção de uma solução para estas necessidades.10

Os lead users encontram-se, frequentemente, desejosos por experimentar o produto na sua versão mais precoce ou até mesmo colaborar no seu desenvolvimento, por exemplo muitos bens vocacionados para a utilização em tempos de lazer foram co-inventados com os seus lead users. Este conceito teve origem e é ainda muito utilizado na indústria do software (beta-versions, etc.).

6.3.7 Onde pode utilizar a prototipagem rápida?

A maioria dos serviços de prototipagem rápida são vendidos às seguintes indústrias: design & engenharia, I&D, produtos de consumo, electrónica, aeroespacial, automóvel, robótica, electrodomésticos, telecomunicações, ortopedia, saúde, dentária, fundições, combustíveis, petroquímica, brinquedos e plásticos.

Tais modelos têm inúmeras utilizações. Produzem um excelente apoio visual para demonstrar ideias a colaboradores e clientes. Adicionalmente, os protótipos podem ser

9 Tom Kelley, The ten faces on innovation, p. 49

10 http://en.wikipedia.org/wiki/Lead_user

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6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- utilizados para testes de conceito. Por exemplo, um engenheiro aeroespacial pode instalar um modelo de aerofólio num túnel de vento para medir forças de elevação e arrasto. Os construtores sempre utilizaram protótipos uma vez que a PR lhes permite obter modelos de forma rápida e menos onerosa.

Para além dos protótipos, as técnicas de PR também podem ser utilizadas para criar ferramentas (a que nos referimos como criação de ferramentas rápida) e até mesmo componentes de produto (produção rápida). Para a gestão de pequenas produções ou objectos complicados, a prototipagem rápida é muitas vezes o melhor processo de produção disponível. É claro que “rápido” é um termo relativo. A maioria dos protótipos exigem 3 a 72 horas para serem construídos, dependendo do tamanho e complexidade do objecto. Isto pode parecer lento, mas é muito mais rápido do que as semanas ou meses exigidos para produzir um protótipo através dos meios tradicionais tais como maquinaria. Estas grandes poupanças de tempo permitem aos produtores lançar no mercado produtos mais rapidamente e a um preço mais baixo.11

Pare para se recordas das aplicações da prototipagem rápida:

o Apoio visual para comunicar com os colaboradores

o Apoio visual para comunicar com clientes

o Teste de conceitos.

Alguma vez utilizou a PR para estes propósitos? Seria adequado para a sua empresa e como é que poderia gerir o processo?

6.3.8 Porque é que a prototipagem rápida é importante?

O rápido desenvolvimento de modelos e protótipos pode reduzir bastante os custos e o ciclo de desenvolvimento do produto. Em 1994, Pratt & Whitney obtiveram “uma redução da ordem de magnitude (custo) (e) poupança de tempo

11 William Palm (May 1998) Rapid Prototyping Primer: http://www.me.psu.edu/lamancusa/rapidpro/primer/chapter2.htm

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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- de 70 a 90 porcento” pela incorporação da prototipagem rápida no seu processo de selecção de investimento.12

Podem, também, ser utilizados em testes de mercado antes da entrada do produto para produção final e da fase de comercialização. Uma vez que são baseados em alterações ou melhorias tecnológicas, o desenvolvimento destes modelos ou protótipos são normalmente conduzidos por especialistas em tecnologia que não têm qualquer preocupação com os custos de tais desenvolvimentos. (O custo do desenvolvimento resulta do custo do material, pessoal adicional, formação do pessoal e alterações do sistema). O sucesso do rápido desenvolvimento de modelos apenas será bem sucedido se se aplicar o seguinte:

• Cada protótipo deverá responder a questões específicas

• O protótipo deverá ser tão detalhado e complexo quanto o necessário para se obter a informação exigida

• Se existirem várias áreas, então, é necessário o desenvolvimento de vários protótipos

• As decisões devem ser tomadas durante o desenvolvimento do protótipo, sem aguardar a sua forma final

• Quanto mais rápido for o desenvolvimento do protótipo, mais rápido será o desenvolvimento global do novo produto.13

6.3.9 Como utilizar a prototipagem rápida?

Existem, pelo menos, seis diferentes técnicas de prototipagem rápida disponíveis comercialmente, cada uma com as suas forças únicas. Porque, cada vez mais, as tecnologias de PR são utilizadas para outras aplicações que não a

prototipagem, as técnicas são muitas vezes referidas colectivamente como solid free-form fabrication (SFF), computer automated manufacturing, ou layered manufacturing.

12 William Palm (May 1998) Rapid Prototyping Primer: http://www.me.psu.edu/lamancusa/rapidpro/primer/chapter2.htm

13 InnoSupport: Supporting Innovations in SME. 6.2 Rapid Prototyping and Product Testing Strategies. 2005

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6. Estratégias de produção inovadoras

6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Prototipagem rápida é um processo “aditivo”, que combina camadas de papel, cera ou plástico para criar um objecto sólido. Ao contrário, a maioria dos processos mecânicos (moagem, perfuração, trituração, etc.) são processos “subtractivos” que removem material de um bloco sólido. A natureza aditiva da PR permite a criação de objectos com características internas complexas que não podem ser produzidos por outros meios.14

O processo base A informação neste ponto é baseada num método para a criação automática de uma dentadura utilizando um altímetro laser para criar o modelo de uma cavidade oral digital 3D e utilizando uma ligação Web digital a uma máquina de rápida modelação estereolitográfica.15

Apesar da existência de várias técnicas de prototipagem rápida, todas empregam o mesmo processo de cinco passos básicos. Os passos são:

1. Criação de um modelo CAD do conceito

2. Converter o modelo CAD num formato STL16

3. “Partir” o ficheiro STL em finas camadas transversais

4. Construir o modelo camada por camada

5. Limpar e terminar o modelo

Criação de um modelo CAD: Primeiro, o objecto a construir é modelado utilizando um pacote de software Computer-Aided Design (CAD). Modeladores sólidos, tais como o Pro/ENGINEER, tendem a representar objectos 3D com maior precisão do que modeladores wire-frame, como o AutoCAD, pelo que alcançam melhores resultados. O construtor pode utilizar um ficheiro CA já existente ou pode querer criar um novo

14 William Palm (May 1998) Rapid Prototyping Primer: www.me.psu.edu/lamancusa/RapidPro/primer/chapter2.htm

15 Thomas, Richard J.: Method for automatically creating a denture using laser altimetry to create a digital 3-D oral cavity model and

using a digital internet connection to a rapid stereolithographic modeling machine,

http://www.patentstorm.us/patents/7153135/fulltext.html

16 STereoLithography.

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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- expressamente para a prototipagem. Este processo é idêntico para todas as técnicas de construção PR.17

Para um exemplo da modelação CAD e utilização da realidade virtual, dê uma vista de olhos no seguinte vídeo, feito no Volkswagen’s Design Center em Potsdam (Alemanha):

http://www.youtube.com/watch?v=ckuh1ZfIYrw.

A ligação para o vídeo encontra-se disponível apenas no Guia online (www.innosupport.net)

Conversão no formato STL: Os vários pacotes CAD utilizam inúmeros algoritmos diferentes para representar objectos sólidos. Para obter consistência, o formato STL tem sido adoptado como o padrão da indústria de prototipagem rápida. O segundo passo, portanto, é a conversão do ficheiro CAD no formato STL. Este formato representa uma superfície tridimensional como uma montagem de triângulos planos, “tal como as faces de uma jóia esculpida”.18 (Figura 2)

Cortar o ficheiro STL: No terceiro passo, um programa de pré-processamento prepara o ficheiro STL para ser construído. Existem vários programas disponíveis e a maioria deles permite ajustar o tamanho, localização e orientação do modelo. 19Construção camada a camada: O quarto passo é a efectiva construção da parte. Utilizando uma das várias técnicas, as máquinas PR constroem uma camada de cada vez a partir de polímeros, papel ou pó de metal. A maioria das máquinas é bastante autónomas, necessitando de pouca intervenção humana.20

17 William Palm: Rapid Prototyping Primer, www.me.psu.edu/lamancusa/RapidPro/primer/chapter2.htm

18 Ibid

19 ibid

20 ibid

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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Limpeza e conclusão: O passo final é o pós-processamento. Este envolve a remoção do protótipo da máquina e a separação de quaisquer suportes. Alguns materiais fotossensíveis necessitam de estar completamente concluído antes de serem utilizados. Os protótipos podem ainda necessitar de pequenas limpezas e tratamentos das superfícies. Lixar, vedar e/ou pintar o modelo irá melhorar a sua aparência e durabilidade. 21

No vídeo que se segue pode ver um exemplo do processo de prototipagem rápida na Motorola: http://www.youtube.com/watch?v=s3gHHeD6cv8

A ligação para o vídeo encontra-se disponível apenas no Guia online (www.innosupport.net)

A necessidade de investimento de uma tecnologia de prototipagem rápida: Os pacotes de software Computer-Aided Design (CAD) são utilizados para a prototipagem rápida. O processo suportado por ficheiros CAD é ideal para todas as técnicas de construção PR.

As empresas podem adquirir o software AutoCAD via Web ou através de peritos em TIC. É relativamente dispendioso contudo pode aumentar a sua produtividade bem como a eficiência na personalização e alargamento da interface de utilização que aumenta a produtividade geral dos esboços pela redução dos passos envolvidos. O software AutoCAD tem, ainda, muitas outras características que fazem valer a pena o investimento. O recém-desenvolvido pacote de software inclui ferramentas de fácil navegação que tornam a construção de modelos 3D bastante fáceis.

Porque não perde algum tempo para dar uma vista de olhos à prototipagem dentro da sua empresa? Envolva peritos e colaboradores numa sessão e brainstorming. Pergunte-lhes quão difícil seria seguir os passos mencionados

acima e que tipo de dificuldades têm no momento! Prepare uma checklist de acordo com a técnica do processo dos cinco passos mencionada para verificar se a prototipagem rápida na sua organização vai de encontro aos requisitos básicos.

21 What is Rapid Prototyping? http://www.rapid-prototyping.us/BasicProcess.php

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6.3.10 Estudo de caso de prototipagem rápida

A Baxi, sedeada em Preston é a líder de Mercado no Reino Unido em sistemas, design e produção de aquecimento doméstico a gás, fornecendo uma vasta gama de caldeiras de controlo electrónico de aquecimento central, lareiras e aquecedores de paredes de alta qualidade.22

A prototipagem rápida poupou tempo e dinheiro à Baxi, que se equipou para o lançamento, no início do ano, da sua primeira produção própria de caleiras combinadas com o objectivo de conquistar uma quota do lucrativo mercado de aquecimento doméstico.

A introdução da prototipagem rápida na empresa teve um importante impacto na estratégia de concepção da empresa e na forma como espera enfrentar o desenvolvimento de novos produtos no futuro.

No início de 1997, a empresa tomou uma decisão estratégica de lançar uma caldeira combinada completamente nova, chamada Bahama 100, desenhada e produzida completamente na sua fábrica de Bamber Bridge, no Reino Unido. A Baxi impôs-se, ainda, um período de 10 meses para desenhar e desenvolver a pré-produção de um protótipo funcional da caldeira antes do total lançamento no mercado em Março de 1998.

Este foi o período mais rápido que a empresa se impôs para desenhar para o mercado um novo produto e para ajudar a garantir cumprimento dos apertados prazos, o engenheiro de protótipos sénior da Baxi, Jim Astin-Kilgallon, contactou a AMSYS, a agência de prototipagem rápida líder europeia em Selective Laser Sintering (SLS).23

6.3.11 Sumário dos pontos-chave

Como pode verificar neste módulo, o teste de produto e a prototipagem rápida são particularmente úteis na manutenção do espírito de todos aqueles envolvidos e apoia a comunicação de uma imagem de organização inovadora.

22 http://www.gas-spares.co.uk/baxi.htm

23 http://www.amsys.co.uk/

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6. Estratégias de produção inovadoras

6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- O conhecimento dos principais métodos de teste de produtos tais como testes exploratórios, testes de avaliação e testes de validação e comparação combinados com a sua capacidade para produzir modelos rápida e profissionalmente através da utilização de prototipagem rápida, optimiza as actividades inovadoras da sua empresa. O desenvolvimento de modelos e protótipos pode reduzir os custos e ciclo de vida de desenvolvimento dos seus processos inovadores.

Através da leitura deste módulo, aprendeu os aspectos básicos do teste de produto, estratégias de teste da utilidade do produto e prototipagem rápida. Obteve uma perspectiva de como o processo é importante para melhorar a concepção do produto. Descobriu como realizar um processo de teste de produto e quais os pontos-chave que devem ser considerados antes da sua empresa iniciar a criação de um novo produto. Com a ajuda deste módulo pode envolver-se num processo de prototipagem rápida de forma profissional contando que siga a estrutura de processo acordado internacionalmente.

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6. Estratégias de produção inovadoras

6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

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BIBLIOGRAFIA

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Grenda, E. (2006). The Most Important Commercial Rapid Prototyping Technologies at a Glance.

Wright, Paul K. (2001). 21st Century manufacturing. New Jersey: Prentice-Hall Inc.

Wohlers,T. (2007). Rapid Prototyping Terms and Descriptions.

by William Palm (May 1998), revisto em 30 de Julho de 2002, Penn State Learning Factory http://www.me.psu.edu/lamancusa/rapidpro/primer/chapter2.htm, visitado em 25 de Agosto, 2008.

2004 Brüel & Kjær Sound& Vibration Measurement A/S http://www.bksv.com/pdf/ba0722.pdf, visitado em 25 de Agosto, 2008

InnoSupport: Supporting Innovations in SME. 6.2 Rapid Prototyping and Product Testing Strategies. 2005, http://archive.innosupport.net, visitado em 25 de Agosto, 2008

1998-2008 University of Washington Libraries: Guide to Planning and Conducting Usability Tests, http://www.lib.washington.edu/usability/guidelines/usability-guidelines.html, visitado em 25 de Agosto, 2008

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6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- William Palm (May 1998), revised 30 July 2002, Penn State www.me.psu.edu/lamancusa/RapidPro/primer/chapter2.htm, visitado em 25 de Agosto, 2008

William Palm (May 1998) Rapid Prototyping Primer: http://www.me.psu.edu/lamancusa/rapidpro/primer/chapter2.htm, visitado em 25 de Agosto, 2008

Thomas, Richard J, US Patent Issued on December 26, 2006: http://www.patentstorm.us/patents/7153135/fulltext.html, visitado em 25 de Agosto, 2008

Rapid Prototyping X™, 2007 What is Rapid Prototyping? http://www.rapid-prototyping.us/BasicProcess.php, visitado em 25 de Agosto, 2008

Leitura Complementar

Jeffery Rudin (1994): Handbook of usability testing, 30-42 p. John Wiley&Sons Inc.

Kenneth G – Cooper (2001): Rapid Prototyping Technology CRC Press

Kelley T, The ten faces on innovation, Doubleday, 2005, ISBN 0-385-51207-4

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6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

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GLOSSÁRIO

Computer-Aided Design (CAD) é a utilização de tecnologia informática para apoiar o design de um produto. (Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Computer-aided_design)

A abreviatura CNC refere-se a computer numerical control, e refere-se, especificamente, a um “controlador” informático que lê instruções G-codes e conduz um instrumento mecânico, um poderoso equipamento mecânico tipicamente utilizado para fabricar componentes através da remoção selectiva de material. O CNC faz interpolações numericamente direccionadas no invólucro de trabalho de uma máquina. Os parâmetros de operação do CNC podem ser alterados através do carregamento de um programa de software. (Fonte: http://www.answers.com/topic/cnc)

O Fuzzy Front End (FFE) ou Front End of Innovation (FEI) é o período de início confuso de um novo processo de desenvolvimento de produto. Está no início (front end) quando a organização formula o conceito do produto a ser desenvolvido e decide investir ou não recursos na continuação do desenvolvimento de uma ideia. É a fase entre a primeira consideração de uma oportunidade e quando é considerada pronta para entrar no processo estruturado de desenvolvimento. Inclui todas as actividades desde a procura de novas oportunidades através do “embrião” de uma ideia até ao desenvolvimento de um conceito preciso. O Fuzzy Front End termina quando uma organização aprova e dá início ao desenvolvimento formal do conceito. (Fonte:http://en.wikipedia.org/wiki/New_product_development#Fuzzy_Front_End)

Um protótipo é o tipo, forma ou exemplo original de algo que serve como exemplo típico, base ou padrão para outras coisas da mesma categoria. (Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Prototype)

Prototipagem rápida é a construção automática de um objecto físico utilizando solid freeform fabrication. As primeiras técnicas de prototipagem rápida tornaram-se disponíveis no final dos anos 80 e foram utilizadas para produzir modelos e partes de protótipos. Hoje, são utilizadas para diversas aplicações e são mesmo utilizadas para produzir partes da produção com qualidade em reduzido número. Alguns escultores

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6. Estratégias de produção inovadoras

6.3 Estratégias de teste de produção (Prototipagem rápida)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- utilizam esta tecnologia para produzir formas complexas para exposições de arte. (Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Rapid_prototyping )

Impressão tridimensional é um método de conversão de um modelo 3D num objecto físico. A impressão 3D é uma categoria da tecnologia de prototipagem rápida. As impressoras 3D, normalmente, funcionam “imprimindo” sucessivas camadas sobrepostas para construir um objecto tridimensional. As impressoras 3D são, normalmente, mais rápidas, baratas e fáceis de utilizar do que outras tecnologias de fabricação aditiva. (Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing )

Aplicações de não prototipagem: Uma nova classe de software, também designado por aplicação software de definição, que permite aos utilizadores uma rápida construção de simulações leves e animadas de outros programas informáticos, sem descrição de um código. A aplicação de simulação de software permite tanto a utilizadores técnicos como não técnicos a experimentação, teste, colaboração e validação de programas simulados e fornece relatórios tais como anotações, imagens de ecrã e esquemas. (Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Software_prototyping )

Solid freeform fabrication (SFF) é um conjunto de técnicas para a produção de objectos sólidos pela entrega sequencial de energia e/ou material em pontos designados no espaço para produzir aquele mesmo sólido. (Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Solid_freeform_fabrication )

Computer-Automated Manufacturing é uma abordagem à organização de uma instalação de produção de forma a que todas as possíveis análises, decisões e acções se encontram atribuídas a um computador master. (Fonte: www.engr.siu.edu/staff2/deruntz/IT208/Chapter%2021%20Production%20Control.ppt )

Layered manufacturing: é uma tecnologia que permite a construção de protótipos físicos de modelos tridimensionais (3D) a partir directamente da sua representação digital, como uma pilha de camadas bidimensionais (2D). (Fonte: http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1210589 )

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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- STL é o formato de um ficheiro da família do software CAD estereográfico criado por sistemas 3D. Este formato de ficheiro é suportado muitos outros pacotes de software. É muito utilizado para prototipagem rápida e produção apoiado por sistemas informáticos. Os ficheiros STL descrevem apenas a superfície geométrica de um objecto a três dimensões sem qualquer representação de cor, textura ou outros atributos comuns aos modelos CAD. (Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/STL_(file_format) )

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