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Clidenor Ferreira de Araújo Filho Jacqueline Oliveira Lima Zago Luciana De Martino Nogueira Jairo Jeferson Marques Leonardo Lima da Fonseca Introdução à engenharia, inovação tecnológica e gestão de manutenção © 2013 by Universidade de Uberaba Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Universidade de Uberaba. Universidade de Uberaba Reitor: Marcelo Palmério Pró-Reitora de Ensino Superior: Inara Barbosa Pena Elias Pró-Reitor de Logística para Educação a Distância: Fernando César Marra e Silva Assessoria Técnica: Ymiracy N. Sousa Polak Produção de Material Didático: • Comissão Central de Produção • Subcomissão de Produção Editoração: Supervisão de Editoração Equipe de Diagramação e Arte Capa: Toninho Cartoon Edição: Universidade de Uberaba Av. Nenê Sabino, 1801 – Bairro Universitário Catalogação elaborada pelo Setor de Referência da Biblioteca Central UNIUBE I8 Introdução à engenharia, inovação tecnológica e gestão de manutenção / Clidenor Oliveira Lima Zago... [et al.]. – Uberaba: Universidade de Uberaba, c2013 236 p. : il. ISBN 978-85-7777-462-3 1. Engenharia. 2. Inovações tecnológicas. 3. Manutenção. I. Araújo Filho, Clidenor Ferreira de. II. Zago, Jacqueline Oliveira Lima. III. Nogueira, Luciana De Martino. IV. Marques, Jairo Jeferson. V. Fonseca, Leonardo Lima da.VI. Universidade de Uberaba. VII. Título. CDD 620 Clidenor Ferreira de Araújo Filho Mestre em Engenharia Elétrica e Bacharel em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Jacqueline Oliveira Lima Zago Especialista em Educação Escolar pela Faculdade Politécnica de Uberlândia (FPU). Graduada em Pedagogia pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Pedagoga da Divisão de Apoio Técnico Pedagógico da Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM). Luciana De Martino Nogueira Especialista em Gerenciamento de Redes de Computadores e Graduada em Tecnologia em Processamento de Dados pela Universidade de Uberaba (Uniube). Docente nos Cursos de Sistemas de Informação, Administração e Engenharia de Produção. Administradora de Redes desta instituição. Jairo Jeferson Marques Graduado em Engenharia Elétrica, com ênfase em Automação Industrial, pela Universidade de Uberaba (Uniube) e Técnico em Eletrônica pelo Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI). Instrutor de Formação Profissional nesta instituição. Leonardo Lima da Fonseca Graduado em Engenharia de Produção pela Universidade de Uberaba (Uniube). Tecnólogo em Automação Industrial pelo Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI-MG). É professor da Universidade de Sobre os autores Uberaba (Uniube) nos cursos de graduação em Engenharia de Produção e Engenharia Ambiental, e atua como consultor técnico pelo Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI), desde 1998, e pelo Serviço Nacional de Aprendizagem Comercial (SENAC), desde 2007. Sumário Apresentação .............................................................................................................VII Capítulo 1 Contextualização histórica, processo de formação e atuação do engenheiro ........................................................ 1 1.1 A evolução histórica da Engenharia ........................................................................ 3 1.2 Atribuições do engenheiro ....................................................................................... 5 1.3 Perfil do profissional da engenharia ........................................................................ 7 1.4 Formação acadêmica .............................................................................................. 9 1.5 Campos de atuação ............................................................................................... 13 Capítulo 2 Ensino por pesquisa e por projeto ..................................... 21 2.1 Pesquisa e engenharia .......................................................................................... 23 2.2 Procedimentos da pesquisa científica e tecnológica ............................................ 25 2.3 A importância da pesquisa científica e tecnológica ............................................... 26 2.4 Projetos e engenharia ............................................................................................ 27 2.5 Fases de um projeto .............................................................................................. 28 2.5.1 Identificação de uma necessidade .............................................................. 29 2.5.2 Definição do problema ................................................................................. 30 2.5.3 Coleta de informações ................................................................................. 30 2.5.4 Concepção ................................................................................................... 30 2.5.5 Avaliação ...................................................................................................... 31 2.5.6 Especificação da solução final ......................................................................31 2.5.7 Comunicação ................................................................................................32 Capítulo 3 A criatividade e a inovação tecnológica ............................. 37 3.1 A criatividade e a inovação tecnológica ..................................................................39 3.2 O engenheiro de produção .....................................................................................40 3.3 Ciência, tecnologia e inovação tecnológica ...........................................................44 3.4 Os processos criativos no contexto das organizações ..........................................47 3.4.1 A importância da criatividade e da inovação tecnológica para o desenvolvimento de novos processos e produtos ........................................47 3.4.2 Como sabemos que uma pessoa é criativa? ...............................................54 3.5 O cérebro e a criatividade .......................................................................................56 3.6 O processo criativo .................................................................................................65 3.6.1 O conhecimento no processo criativo ...........................................................68 3.6.2 Os inibidores do conhecimento .....................................................................70 3.7 2009 – Ano Europeu da Criatividade e Inovação ...................................................72 3.8 Panorama Nacional de Inovação ...........................................................................75 3.8.1 Lei da inovação – principais avanços ...........................................................78 3.8.2 A lei do bem ...................................................................................................79 3.8.3 Meios de incentivo e apoio à inovação tecnológica .....................................81 Capítulo 4 O processo de inovação tecnológica: conceitos, fases e formas de acesso ............................................................... 95 4.1 Processo de inovação tecnológica.........................................................................97 4.1.1 Inovação conforme o objeto em foco ............................................................99 4.1.2 Inovação conforme o grau ..........................................................................100 4.1.3 Lado negativo da inovação tecnológica ......................................................101 4.2 Importância da inovação .......................................................................................102 4.3 Propriedade Intelectual .........................................................................................105 4.4 Constituição Federal e a Propriedade Intelectual ................................................108 4.5 Patentes ................................................................................................................112 4.5.1 Patente de invenções ..................................................................................113 4.5.2 Patente de modelos e objetos ....................................................................113 4.6 Instituto Nacional da Propriedade Industrial − INPI .............................................114 4.7 Mudanças tecnológicas ........................................................................................115 4.8 Concepção da ideia ..............................................................................................117 4.9 O desenvolvimento da ideia .................................................................................118 4.10 Estratégias de inovação tecnológica e as formas de acesso à tecnologia .......120 4.11 Sociedade do conhecimento...............................................................................123 4.12 Incentivo à Pesquisa e à Inovação Tecnológica – o CNPq ................................124 4.13 Em busca da inovação tecnológica – a cooperação universidade-empresa.....125 4.13.1 Motivações ..............................................................................................127 4.13.2 Barreiras ..................................................................................................128 Capítulo 5 Sistemas mecânicos e eletromecânicos – sistemas de transmissão ...................................................................... 145 5.1 Sistemas mecânicos .............................................................................................147 5.2 Sistemas de transmissão ......................................................................................147 5.3 O movimento circular ............................................................................................148 5.4 Relação de transmissão .......................................................................................151 5.5 Transmissão por correias .....................................................................................155 5.6 Transmissão por engrenagens .............................................................................160 5.7 Transmissão por correntes ...................................................................................167 5.8 Esteira transportadora ..........................................................................................172 5.9 Roscas de transmissão ........................................................................................175 Capítulo 6 Sistemas eletromecânicos: funcionalidades e aplicações ..................................................................... 181 6.1 Dispositivos eletromecânicos ...............................................................................182 6.1.1 Sensores industriais ....................................................................................183 6.2 Sensores de posicionamento ...............................................................................184 6.2.1 Encoder .......................................................................................................184 6.2.2 Régua linear ................................................................................................186 6.2.3 LVDT ............................................................................................................187 6.2.4 Sensor potenciométrico ..............................................................................188 6.2.5 Sensores de temperatura ...........................................................................189 6.2.6 Sensores de pressão ..................................................................................195 6.2.7 Sensor de proximidade ...............................................................................197 6.2.8 Sensores de presença ................................................................................201 6.3 Micros fim-de-curso ..............................................................................................205 6.4 Eletroválvulas ou válvulas solenoides ..................................................................206 6.4.1 Válvula solenoide de abertura simples .......................................................206 6.4.2 Válvula solenoide de abertura proporcional ...............................................207 6.5 Contatores .............................................................................................................207 6.6 Motores .................................................................................................................209 6.6.1 Motores síncronos .......................................................................................210 6.6.2 Motores assíncronos ...................................................................................211 6.6.3 Motor de passo............................................................................................216 6.6.4 Servomotor ..................................................................................................218 Prezado(a) aluno(a). Neste livro, você encontrará o aporte necessário para que seus estudos o(a) ajudem, efetivamente, na formação profissional, proporcionando-lhe a construção de conhecimentos por meio de uma abordagem teórica, acompanhada de atividades práticas. Ressaltamos que sua formação profissional não se resume ao conheci- mento de dados técnicos e de determinadas teorias, mas ultrapassa a lógica metodológica do modelo acadêmico. Dessa forma, para que sua formação tenha bases sólidas, vamos abordar aspectos essenciais, propiciando uma reflexão pessoal a respeito da construção do conheci- mento para além da grade curricular, ou seja, um conhecimento que leva em consideração a sua realidade, que exemplifica, agrega e edifica. Com o objetivo de facilitar seus estudos, o livro está organizado em seis capítulos. No primeiro capítulo – “Contextualização histórica: processo de formação e atuação do engenheiro” – você terá a oportunidade de estudar e refletir sobre a evolução histórica da Engenharia, verá quais as atribuições do engenheiro, construirá o perfil desse profissional, entenderá os passos da formação acadêmica, bem como os campos de sua atuação profissional. No segundo capítulo – “Ensino por pesquisa e por projeto” – você compreenderá como se estabelece a relação entre pesquisa e engenharia, quais os procedimentos da pesquisa científica e tecnológica e sua importância para o campo da engenharia, os principais projetos de engenharia e as fases de sua construção. Apresentação X UNIUBE No terceiro capítulo – “A criatividade e a inovação tecnológica” – você entenderá a importância da criatividade e da inovação tecnológica, para a formação do profissional de engenharia. Terá a oportunidade de conhecer os processos criativos em organizações,o cérebro e a criatividade, os passos do processo criativo, o ano europeu de criatividade e inovação e alguns aspectos gerais desse mesmo aspecto. No quarto capítulo – “O processo de inovação tecnológica: conceitos, fases e formas de acesso” – serão abordados os seguintes aspectos: os processos de inovação tecnológica, a importância da inovação, a propriedade intelectual, a Constituição Federal e a propriedade intelectual, as patentes, o Instituto Nacional da Propriedade Intelectual (INPI), as mudanças tecnológicas, a concepção e o desenvolvimento da idéia, estratégias de inovação tecnológica e as formas de acesso à tecnologia, a sociedade e o conhecimento, o incentivo à pesquisa e à inovação tecnológica: o CNPq, a relação da universidade com as empresas e o que há de novidade em inovação. Os Capítulos 5 e 6 referem-se ao estudo de conteúdos da gestão da manutenção e operações de processos produtivos cujos conhecimentos são importantes para a atuação profissional do engenheiro. No quinto capítulo – “Sistemas mecânicos e eletromecânicos: sistemas de transmissão” – você terá uma noção dos sistemas mecânicos e dos sistemas de transmissão. Aprenderá também a importância do movimento circular, da relação de transmissão, de como se dá a transmissão por correias, a transmissão por correntes, como funcionam a esteira transportadora e as roscas de transmissão. No sexto capítulo – “Sistemas eletromecânicos: funcionalidade e aplica- ções” – você entenderá os dispositivos eletromecânicos, os sensores de posicionamento, os micros fim-de-curso, as eletroválvulas ou válvulas solenoides, contadores e motores. UNIUBE XI Assim, a estruturação deste livro poderá levá-lo(a) à geração de um impulso ao conhecimento, promovendo uma busca por se aprofundar em todos os pontos aqui apresentados, ou ainda, se especializar em algum de maneira particular. Mas, acima de tudo, que este estudo permita a você vivenciar a engenharia, por meio de uma contextualização histórica e atual, que passa pelo processo de formação, associado ao estabelecimento do perfil profissional, esclarecendo as funções do engenheiro e os campos de atuação, bem como questões da regulamentação profissional, técnica e prática. Desejamos a você, bons estudos! Que este material sirva para o seu crescimento humano e profissional, ressaltando sempre a importância de se manter um ritmo de estudo que se estabeleça numa constante busca pelo conhecimento. Clidenor Ferreira de Araújo Filho Introdução Contextualização histórica, processo de formação e atuação do engenheiro Capítulo 1 O panorama da Engenharia no Brasil, apresentado por estudos recentes realizados pela Confederação Nacional das Indústrias (CNI), revela que, no atual ritmo de desenvolvimento econômico, o Brasil levará por volta de 100 anos para que sua renda per capita se aproxime do dobro do valor atual. Tal valor constitui, hoje, a renda per capita de países muito menores territorialmente, como Portugal. Ainda segundo os estudos realizados pela CNI, ocorreu, nos últimos anos, um decréscimo dos investimentos em setores relacionados à tecnologia, os quais, notadamente, são as molas propulsoras da atual economia global. É uma realidade que precisa ser revertida, que merece reflexão e medidas urgentes, porque tecnologia é, cada vez mais, o ingrediente determinante da competitividade internacional das empresas e da prosperidade das nações. Inovar tornou-se questão de sobrevivência para as empresas e fator crucial para o desenvolvimento nacional. Para competir em mercados nos quais os produtos e processos têm ciclos cada vez mais curtos, é imprescindível incrementar continuamente a própria capacidade de gerar, difundir e utilizar inovações tecnológicas (IEL, 2006). 2 UNIUBE Fica claro, então, a urgência do país em desenvolver os setores ligados à inovação tecnológica, tipicamente ocupados por profissionais ligados à engenharia, uma vez que o crescimento econômico depende de tais setores, passando pela ampliação e modernização da infraestrutura do parque industrial do país. A reforma e a construção de novos portos, aeroportos, armazéns, ferrovias, rodovias, bem como a ampliação do parque energético instalado, composto basicamente por hidrelétricas e termoelétricas, contando com a utilização de novas formas de geração de energia são fatores preponderantes da retomada do crescimento econômico. Inclui-se, ainda, o grande déficit nacional em habitação, saneamento básico, saúde e inclusão digital, ou seja, todas as áreas que dependem, direta ou indiretamente, das engenharias. Percebemos, diante disso, um panorama favorável, como há muito não se via, à formação de profissionais ligados a essa categoria. O estudo deste capítulo permitirá a você vivenciar a Engenharia, por meio de uma contextualização histórica e atual, que passa por um processo de formação associado ao estabelecimento do perfil profissional, esclarecendo as funções do engenheiro e os campos de atuação das diferentes modalidades de engenharia, bem como questões da regulamentação profissional. Nesse sentido, ao finalizar os estudos propostos, esperamos que você seja capaz de: • explicar o contexto histórico que deu origem à Engenharia; • mostrar o estágio de desenvolvimento da Engenharia no Brasil; Objetivos UNIUBE 3 1.1 A evolução histórica da Engenharia 1.2 Atribuições do engenheiro 1.3 Perfil do profissional da Engenharia 1.4 Formação acadêmica 1.5 Campos de atuação Esquema • analisar o processo de formação de engenheiros; • explicar os fatores que motivaram a transformação desse processo; • traçar um perfil do profissional da Engenharia dos dias atuais; • relacionar os diversos campos de atuação na modalidade de Engenharia escolhida. Você imagina como o ser humano vivia, na pré-história? Como ele buscava sua forma de sustento? Qual era a sua relação com a natureza? Você vê alguma relação disso com a Engenharia? Desde o princípio da sua evolução, o ser humano necessitou lidar com a natureza, em sua expressão mais primitiva, uma vez que ela, desta forma, representou durante milênios sua única fonte de sustento e de proteção. Na pré-história, a fabricação de ferramentas, o domínio do fogo, a agricultura e, com ela, a domesticação de animais, a descoberta do uso dos metais, as primeiras civilizações e suas grandes obras, como as pirâmides, a construção de algumas máquinas rudimentares movidas a tração animal ou a vapor, são considerados importantes sinais da evolução da humanidade. A partir deles, o ser humano passou a utilizar A evolução histórica da Engenharia1.1 4 UNIUBE a manipulação da natureza para auxiliar nas tarefas diárias produzindo e conquistando riquezas. Os indivíduos que, de alguma forma, deram início a esse processo e que, ao longo dos anos, aperfeiçoaram o modo como as pessoas transformam a natureza, constituem a categoria de profissionais atualmente conhecidos como engenheiros. Voltando no tempo e analisando as atividades da humanidade, desde a Idade Média, percebemos claramente a presença da engenharia nas realizações de pessoas que se utilizavam da prática cotidiana, associada a um imenso senso criativo, para construir objetos que permitissem aproveitar os recursos da natureza. A partir do momento em que tais indivíduos começaram a compreender os fenômenos naturais e a utilizar esse conhecimento para o desenvolvimento da ciência e da técnica para a solução dos mais variados problemas, surge a engenharia moderna. Nos séculos XVI e XVII, o aperfeiçoamento de técnicas embasadas em conhecimentos científicos, tais como a estrutura da matéria, alguns fenômenos eletromagnéticos, a composição química dos materiais, as leis da mecânica e o modelamento matemático revolucionaramo pensamento e permitiram o surgimento das primeiras escolas de engenharia, as quais objetivavam ensinar como aplicar a matemática na solução dos problemas dessa área específica. Atente-se para a importância das primeiras escolas de engenharia. Perceba a relação das diferentes ciências, em favor do homem, na solução de problemas diários. IMPORTANTE! UNIUBE 5 • No Brasil, o advento da engenharia seguiu o ciclo de desenvolvimento do país, com a criação do primeiro curso na antiga Real Academia de Artilharia, Fortificações e Desenho, ainda em 1792. • Na década de 30 do século passado, a categoria passou pela primeira regulamentação e já contava com 47 cursos, número que cresceu vertiginosamente nas décadas seguintes, sobretudo durante os anos desenvolvimentistas do governo de Juscelino Kubitschek. • Na década de 60, veio a segunda regulamentação, a qual estabelecia uma série de modalidades, tais como: engenheiro aeronáutico, agrimensor, agrônomo, cartógrafo, civil, eletricista, eletrônico, de comunicação, florestal, geólogo, mecânico, metalurgista, de minas, naval, de petróleo, químico, industrial, sanitarista, têxtil e de operação. • Atualmente, o país conta com mais de 1200 escolas de engenharia. Essas escolas formam profissionais engenheiros de mais de 50 modalidades diferentes, regulamentados a partir de julho de 2007 por um moderno conjunto de resoluções, que privilegiam o caráter inovador e plural que caracterizam o engenheiro (IEL, 2006). O campo da engenharia tem-se alargado muito. Cada vez mais, as pesquisas têm contribuído para essa ampliação. E você, estudante de engenharia, assume um papel importante no desenvolvimento dessas pesquisas. Cada pessoa, em diferentes situações, desempenha diversas funções. Por exemplo: o lavrador prepara, cuidadosamente, o solo para receber a semente. O mecânico debruça sobre o automóvel para detectar as falhas em seu funcionamento. O professor planeja suas aulas, entre outros. Percebemos, diante disso, que as atribuições profissionais se diferenciam, e com o engenheiro não é diferente. Esse profissional tem funções inerentes ao cargo que ocupa. Atribuições do engenheiro1.2 6 UNIUBE As alterações do panorama econômico e social em que hoje atuam os profissionais de engenharia ocorrem desde a criação das primeiras escolas, e são ocasionadas pela adoção de novas ferramentas tecnológicas associadas à informática, à biotecnologia, às telecomunicações, à automação de processos, à gestão de projetos, entre outras. Tais alterações criam novas oportunidades de trabalho na medida em que o uso de tais ferramentas exige um elevado nível de especialização. Nesse contexto, a capacidade do engenheiro de converter as descobertas científicas e tecnológicas em aplicações no menor intervalo de tempo possível e obedecendo critérios cada vez mais rigorosos de qualidade e normalização vão ao encontro das necessidades do mercado. A principal função do engenheiro atual é ser capaz de se inter-relacionar com outros profissionais, uma vez que não só os aspectos técnicos e suas implicações devem ser considerados. As consequências do desenvolvimento para a sociedade, no que diz respeito à segurança ambiental, à qualidade dos produtos e aos serviços fornecidos pelas empresas estão cada vez mais no centro das atenções de todos os setores, desde a concepção do produto ou serviço, passando pela aquisição, instalação, operação e manutenção dos equipamentos necessários à sua fabricação, bem como a sua comercialização, sendo fornecidos ao usuário-cliente todas as garantias e o nível de suporte por eles solicitados. Na Engenharia, podemos destacar algumas áreas com sua respectiva atuação (principal) em cada setor correspondente. Dentre elas, podemos destacar: • Engenharia Civil – construção civil; • Engenharia Elétrica – geração de energia elétrica ou linhas de transmissão; UNIUBE 7 • Engenharia Ambiental – gestão de meio ambiente; • Engenharia da Computação – telecomunicações ou mecatrônica; • Engenharia de Produção – produção manufatureira. Percebemos que as exigências correspondem à área de atuação de cada profissional. Logo, no atual cenário de desenvolvimento tecnológico, o engenheiro desempenha funções relacionadas à pesquisa científica, seja ela básica ou aplicada à construção, à produção, à manutenção, à consultoria, à área de vendas, à área de administração e ao ensino tecnológico em nível médio, superior ou por meio da capacitação de outros profissionais, ministrando treinamentos. O profissional de engenharia tem na sua incontestável formação técnica, baseada no raciocínio lógico e analítico, seu principal ponto forte, o qual é conseguido através de um processo de estudo contínuo (BAZZO, 2003, p.198). Contudo, hoje, a qualidade de um profissional não está relacionada apenas a aspectos técnicos, mas a uma série de habilidades que vão do trabalho em equipe à capacidade de comunicação em mais de uma língua. O profissional, hoje, não necessita dominar somente as habilidades técnicas, mas diferentes habilidades, a fim de atender à diversidade da demanda. Isso significa ter uma visão ampla da realidade, a fim de buscar soluções adequadas aos diferentes problemas. IMPORTANTE! Perfil do profissional da engenharia1.3 No campo dos conhecimentos técnicos, o engenheiro deve ser capaz de conceber, construir e operar diferentes dispositivos, com níveis 8 UNIUBE de complexidade também distintos, o que exige dele conhecimentos contextualizados dos fundamentos matemáticos, físicos, químicos e computacionais, associados à capacidade de identificar, interpretar e aplicar tais fundamentos na solução de problemas. Para tanto, este profissional lança mão de recursos como a modelagem e a prototipação sendo, portanto, capaz de realizar ensaios que comprovem a eficácia de uma solução proposta, ou ainda, que indique se o caminho seguido está produzindo os resultados esperados. Profissional conectado com o mercado, o engenheiro moderno emprega ainda diversos conceitos relacionados à gestão de projetos, sendo o responsável pela gerência de todos os aspectos técnicos, administrativos e também da gerência de pessoal. Fica claro, então, que outra importante característica desse profissional é estar em constante atualização, através de treinamentos sobre novas tecnologias, cursos de aperfeiçoamento e especializações. Considerando-se sua relevante contribuição para o desenvolvimento da sociedade, uma vez que a engenharia lida diretamente com o ambiente, a qualidade de vida, a moradia e a locomoção das pessoas. O engenheiro, ao propor soluções que contribuam com as atividades do dia a dia, deve estar pautado na responsabilidade e na ética (BAZZO, 2003, p. 203). Vale ressaltar que a responsabilidade e a ética devem, fundamentalmente, nortear o trabalho do engenheiro em suas atividades diárias. Prototipação Concepção, montagem e verificação do funcionamento de protótipos (exemplar original ou modelo). UNIUBE 9 O profissional de engenharia deve ser um indivíduo crítico e ético, empreendedor, de iniciativa, com visão sistêmica, de mercado e negócios, capaz de gerenciar projetos, de se relacionar em equipes, respeitar diferenças, sejam elas de ideias, culturais ou raciais, com profundo senso de responsabilidade social, civil, ambiental e com saúde e segurança no trabalho. Ele deve ter compromisso com a qualidade e respeito às normas técnicas, capaz de ler, interpretar e aplicar informações também técnicas, com capacidade de expressão e comunicação oral e escrita, criatividade, ciente do seu raciocínio lógico e analítico para conceber, desenvolver, aprimorar, planejar, elaborar e aplicar tecnologias, favorável ao constante exercício de aprendizagem, e usuário de diversasferramentas computacionais e tecnológicas. SINTETIZANDO... Formação acadêmica1.4 Considerando o perfil de um profissional de engenharia, como devem ser os cursos de formação? O que a organização curricular deve contemplar? Os cursos de Engenharia são elaborados com o intuito de permitir, ao egresso engenheiro, a construção de um conjunto de conhecimentos que o habilitem a dominar uma determinada área de atuação, em consonância com as Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino de Graduação em Engenharia, as quais definem os princípios, fundamentos, condições e procedimentos da formação de engenheiros, estabelecidos pela Câmara de Educação Superior do Conselho Nacional de Educação. 10 UNIUBE Todo o curso de Engenharia, independente de sua modalidade, deve possuir em sua organização curricular um núcleo de conteúdos básicos, um núcleo de conteúdos profissionalizantes e um núcleo de conteúdos específicos que caracterizem a modalidade. (MEC, 2002, p.11). O que é o núcleo de conteúdos básicos? O núcleo de conteúdos básicos, geralmente, compõe a parte inicial do curso de Engenharia, uma vez que aborda conhecimentos que estão mais diretamente ligados aos conceitos iniciais que propiciam o desenvolvimento lógico, analítico e matemático. Alguns exemplos da abrangência desses conhecimentos: • Metodologia do Trabalho Científico; • Comunicação e Expressão; • Matemática; • Física; • Química; • Mecânica; • Ciência dos Materiais; • Informática; • Expressão Gráfica; • Eletricidade; • Fenômenos de Transporte; • Humanidades; • Ciências Sociais e Cidadania. EXPLICANDO MELHOR UNIUBE 11 Já os núcleos de conteúdos profissionalizantes e de conteúdos específicos abrangem os conhecimentos que são trabalhados em função das modalidades e campos de atuação definidos pelo Sistema CONFEA/ CREA (Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia/ Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia), que regula e fiscaliza a atuação profissional dos engenheiros. Os conhecimentos específicos representam um aprofundamento dos aspectos tratados no núcleo de conteúdos profissionalizantes, os quais contemplam: • Algoritmos e Estruturas de Dados; • Bioquímica; • Ciência dos Materiais; • Circuitos Elétricos; • Circuitos Lógicos; • Compiladores; • Construção Civil; • Controle de Sistemas Dinâmicos; • Conversão de Energia; • Eletromagnetismo; • Eletrônica Analógica e Digital; • Engenharia do Produto; • Ergonomia e Segurança do Trabalho; • Estratégia e Organização; • Físico-química; • Geoprocessamento; • Geotecnia; • Gerência de Produção; • Gestão Ambiental; • Gestão Econômica; • Gestão de Tecnologia; • Hidráulica, Hidrologia Aplicada e Saneamento Básico; 12 UNIUBE • Instrumentação; • Máquinas de Fluxo; • Matemática Discreta; • Materiais de Construção Civil; • Materiais de Construção Mecânica; • Materiais Elétricos; • Mecânica Aplicada; • Métodos Numéricos; • Microbiologia; • Mineralogia e Tratamento de Minérios; • Modelagem, Análise e Simulação de Sistemas; • Operações Unitárias; • Organização de computadores; • Paradigmas de Programação; • Pesquisa Operacional; • Processos de Fabricação; • Processos Químicos e Bioquímicos; • Qualidade; • Química Analítica; • Química Orgânica; • Reatores Químicos e Bioquímicos; • Sistemas Estruturais e Teoria das Estruturas; • Sistemas de Informação; • Sistemas Mecânicos; • Sistemas Operacionais; • Sistemas Térmicos; • Tecnologia Mecânica; • Telecomunicações; • Termodinâmica Aplicada; • Topografia e Geodésia; • Transporte e Logística. UNIUBE 13 Vale ressaltar que todos esses conteúdos devem ser, hoje, trabalhados de forma a estimular que o futuro profissional entenda que é necessário ter certa autonomia em relação à busca do conhecimento. O antigo paradigma em que o professor era o detentor do conhecimento e único elo entre o aluno e sua formação não existe mais. Agora o aluno é o agente deste processo, cabendo ao professor criar condições para que ele possa encontrar o seu próprio caminho. O professor é o mediador da aprendizagem. No novo paradigma, o aluno deverá utilizar meios complementares e suplementares para obter as informações que o levem a melhorar o seu nível de entendimento (vídeo, CD-ROM, multimídia, internet etc). Deverá, ainda, ser capaz de estudar, pesquisar, projetar e produzir, integrando todas essas fases do processo (IEL, 2006). Notadamente, em face à vertiginosa velocidade com que os aspectos tecnológicos evoluem, reforça-se a já destacada necessidade do profissional de engenharia buscar, constantemente, o seu aperfeiçoamento. Campos de atuação1.5 Você sabia que os campos de atuação dos profissionais de engenharia são amplos e diversificados e que os profissionais dessa área se preocupam em atender às tendências de mercado? A atuação dos profissionais de engenharia, nos dias de hoje, tem sido pautada pela migração constante entre as diferentes áreas. Essa atuação segue uma tendência de mercado em que se buscam os melhores postos de trabalho, estejam eles na indústria, em instituições públicas ou privadas, em escritórios de consultoria, de projetos ou em instituições financeiras. 14 UNIUBE Esses postos são disputados por aqueles que compreendem que a formação continuada e a autonomia, no que diz respeito à busca por uma maior abrangência das áreas de atuação, é fundamental. Diante desse cenário, o CONFEA, após uma ampla discussão com os diversos setores da sociedade, elaborou uma legislação moderna que visa permitir ao engenheiro explorar o caráter plural da sua formação. Essa nova sistemática deu origem à Resolução 1010 do CONFEA (CONFEA, 2005), a qual faz a discriminação dos grupos profissionais com as suas respectivas modalidades e especialidades. Alguns exemplos de profissionais e suas modalidades. Grupo da Engenharia: I – Modalidade Civil: Engenheiros Civis (generalistas) e Especialidades de Engenheiros de Fortificação e Construção, Engenheiros Sanitaristas, Engenheiros Ambientais, bem como os Engenheiros Industriais, de Produção, e os Tecnólogos e os Técnicos, todos desta modalidade. II – Modalidade Geomensura – Especialidades: Engenheiros Cartógrafos, Engenheiros de Geodésia e Topografia, Engenheiros Agrimensores, Agrimensores, e os Tecnólogos e os Técnicos, todos desta modalidade. III – Modalidade Eletricista: Engenheiros Eletricistas (generalistas) e Especialidades de Engenheiros Eletrotécnicos, Engenheiros Eletrônicos, Engenheiros de Comunicação, Engenheiros de Telecomunicação, Engenheiros de Computação, bem como os Engenheiros Industriais, de Produção, e os Técnicos e Tecnólogos, todos desta modalidade. IV – Modalidade Mecânica: Engenheiros Mecânicos (generalistas) e Especialidades de Engenheiros de Armamento, Engenheiros de EXPLICANDO MELHOR UNIUBE 15 Automóveis, Engenheiros Aeronáuticos, Engenheiros Navais, bem como os Engenheiros Industriais, de Produção, e Técnicos e Tecnólogos, todos desta modalidade. V – Modalidade Química: Engenheiros de Químicos (generalistas) e Especialidades de Engenheiros Metalurgistas, Engenheiros de Minas, Engenheiros Químicos, Engenheiros de Plásticos, Engenheiros Têxteis, Engenheiros de Materiais, bem como os Engenheiros Industriais, de Produção, e Técnicos e Tecnólogos, todos desta modalidade. No que diz respeito à sistematização dos campos profissionais de atuação, foram observados setores e subsetores de cada especialidade, a fim de criar um panorama da atuação profissional no âmbito da engenharia. Logo, segundo Vieira (2004, p.26), para cada modalidade no grupo engenharia foi estabelecido um conjunto de setores, dos quais merecem destaque: • Modalidade Civil: Construção Civil, Estruturas, Materiais, Geotecnia, Transportes, Hidrotecnia,Saneamento, Meio Ambiente, Engenharia Legal, Engenharia de Segurança; • Modalidade Geomensura: Topografia, Geodésia, Cartografia, Agrimensura, Meio Ambiente, Engenharia Legal, Engenharia de Segurança; • Modalidade Eletricista: Eletrotécnica, Eletrônica, Materiais, Comunicações, Computação, Automação e Controle, Engenharia Legal, Engenharia da Segurança; • Modalidade Mecânica: Sistemas Mecânicos, Sistemas Térmicos, Processos Mecânicos, Automação e Controle, Materiais, Aeronáutica e Espaço, Naval e Oceânico, Engenharia Legal, Engenharia de Segurança; • Modalidade Química: Materiais, Plásticos, Metalurgia, Minas, Indústria Química, Meio Ambiente, Têxtil, Alimentos, Engenharia Legal, Engenharia de Segurança. 16 UNIUBE Para cada setor, foram especificadas, ainda, atividades como: • supervisão; • coordenação; • orientação técnica; • planejamento; • projeto; • especificação; • estudos de viabilidade técnico-econômica. Independente do campo de atuação e da atividade dentro da engenharia, os profissionais desta categoria estão inseridos de forma única no processo de desenvolvimento por que passam o país e o mundo, uma vez que é notória a percepção de que o investimento em tecnologia é premissa para o crescimento econômico e consequente desenvolvimento de diversos setores da sociedade. Resumo A história da Engenharia assemelha-se à própria história da humanidade, iniciada há milhões de anos atrás. Os homens da pré-história não contavam com ferramentas próprias para desenvolver seus trabalhos domésticos e no âmbito social. Esta dificuldade forçou o homem a desenvolver métodos para fabricação de ferramentas como as pedras lascadas para se tornarem objetos cortantes e, ainda, o domínio do fogo; e, no decorrer dos tempos, o aperfeiçoamento de técnicas que melhoraram o modo de sobrevivência do homem. Neste capítulo, vimos as alterações do panorama econômico e social em que hoje atuam os profissionais de engenharia. Desde a criação das primeiras escolas, ocasionadas pela adoção de novas ferramentas tecnológicas associadas à informática, à biotecnologia, às UNIUBE 17 telecomunicações, à automação de processos, à gestão de projetos, entre outras, há a criação de novas oportunidades de trabalho, na medida em que o uso de tais ferramentas exige um elevado nível de especialização. Sendo assim, os cursos de Engenharia são elaborados com o intuito de permitir ao egresso engenheiro a construção de um conjunto de conhecimentos que o habilitem a dominar uma determinada área de atuação, independente do campo de atuação e da atividade dentro da Engenharia. Atividades A realização das atividades é essencial ao processo de construção da identidade do profissional de engenharia, objetivo principal deste capítulo de estudos. Para tanto, faz-se necessária uma leitura pormenorizada do mesmo. Lembre-se: para um melhor entendimento, leia quantas vezes se fizerem necessárias. Atividade 1 A sociedade vem passando por uma série de alterações, que implicam diretamente na forma como as pessoas moram, trabalham e se relacionam. Neste contexto, cabe a reflexão de que profissões como as engenharias passam por uma série de mudanças, diagnosticadas pela criação de novos cursos, novas habilitações e modalidades, além de uma infinidade de especializações. Amparado pelas leituras realizadas, indique possíveis motivações das mudanças na engenharia. Atividade 2 É incontestável que a história da engenharia está associada à evolução da humanidade. Diante deste fato, liste marcos históricos que representaram a evolução do senso criativo-tecnológico do ser humano. 18 UNIUBE Atividade 3 Leia a seguinte afirmação: Os engenheiros e tecnólogos são personagens-chave no processo de transformar conhecimento em inovação e atores imprescindíveis na implementação dessas inovações nos sistemas produtivos. As empresas que mais crescem no mundo hoje têm na engenharia e na inovação seus pilares de sustentação (IEL, 2006, p. 19). Após a leitura do trecho anterior, redija um pequeno texto (mínimo de 9 linhas) a respeito da capacidade do engenheiro de promover o processo de desenvolvimento econômico do país. Atividade 4 Baseando-se na leitura do capítulo, indique cinco habilidades que você considera imprescindíveis para o perfil do engenheiro moderno. Atividade 5 Após a leitura das seções Formação acadêmica e Campos de atuação, relacione cinco conteúdos profissionalizantes que estejam ligados à sua modalidade de engenharia. BAZZO, Walter Antonio, PEREIRA, Luiz Teixeira do Vale. Introdução à Engenharia. 6. ed. Florianópolis: Editora da UFSC, 2003. 274p. IEL – Instituto Euvaldo Lodi. Núcleo Central e Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial – Departamento Nacional. Inova Engenharia: Propostas para a Modernização da Educação em Engenharia no Brasil. Brasília, 2006. 105p. Disponível em: <http://www.iel.org.br/portal/main>. Acesso em: 30 maio 2011. SILVEIRA, Marcos Azevedo da. A Formação do Engenheiro Inovador – Uma Visão Internacional. Rio de Janeiro: Puc-Rio, 2005. 136p. Disponível em: <http://www.abenge.org.br>. Acesso em: 30 maio 2011. Referências UNIUBE 19 CONFEA – Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia. Resolução no 1.010, de 22 de agosto de 2005. Lex: Regulamentação da atribuição de títulos profissionais, atividades, competências e caracterização do âmbito de atuação dos profissionais inseridos no Sistema Confea/Crea, Brasília, 2005, 6p. Disponível em: <http://www.confea.org.br>. Acesso em: 30 maio 2011. MEC – Ministério da Educação. Conselho Nacional de Educação – Câmara de Educação Superior. Resolução no 11, 11 de março de 2002. Lex: Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia, Brasília, 2002, 4p. Disponível em: <http://portal.mec.gov. br/cne/arquivos/pdf/CES112002.pdf>. Acesso em: 30 maio 2011. VIEIRA, Ruy Carlos de Camargos. Estudos sobre a nova sistemática para definição de atribuições/atividades profissionais. Brasília: CONFEA – Comissão de Exercício Profissional, 2004. 39p. Disponível em: <http://www.confea.org.br>. Acesso em: 30 maio 2011. Clidenor Ferreira de Araújo Filho Introdução Ensino por pesquisa e por projeto Capítulo 2 Considerando a demanda no campo profissional da engenharia em relação às novas exigências do mercado frente à constante evolução tecnológica, trabalharemos, neste capítulo, o conceito de ensino por pesquisa e por projeto, a fim de auxiliar a construção e a aprendizagem dos conteúdos necessários à prática da engenharia. O ensino da engenharia, até então, era pautado em conteúdos fragmentados, muitas vezes longe da realidade, com resultados nem sempre satisfatórios. Diante disso, os estudiosos passaram a buscar novas abordagens didático-pedagógicas com o objetivo de alterar essa visão tradicionalista do ensino. Nesse sentido, o ensino passou a ter uma abordagem interdis- ciplinar nas diferentes ciências, a fim de auxiliar o aluno em seu contexto socioeconômico e cultural. Nessa perspectiva, este capítulo visa trabalhar a aprendizagem dentro de uma visão holística. De acordo com essa visão, há de se incentivar a criatividade, a pesquisa, o planejamento, o desenvolvimento e a execução de um projeto: o saber aprender, o saber fazer, o saber ser e, ainda, promover um ensino e 22 UNIUBE uma aprendizagem sistêmicas, dando sentido aos conteúdos estudados, possibilitando uma aprendizagem significativa. Para Masetto (2003), existem várias metodologias que se aplicam à melhoria da qualidade da aprendizagem e à integração de conteúdos ensinados nas universidades ou outras escolas. Dentre elas, duas se destacam, cada uma com sua contribuição específica – o ensino por meio de pesquisa e o ensino por projeto. O ensino porpesquisa é uma metodologia que permite o desenvolvimento de várias aprendizagens, tais como a iniciativa na busca de informações e sua consequente seleção, organização, análise e correlação dos dados e informações; a elaboração de inferências, o levantamento de hipóteses e as respectivas checagens, comprovação, reformulação e conclusão. Essa metodologia habilita o aluno, ainda, a elaborar relatórios científicos e comunicar os resultados obtidos, por escrito ou oralmente, com clareza e ordem. Outra metodologia é o ensino por projeto, que leva o aluno a relacionar a teoria com a prática, a promover a integração dos componentes curriculares e a caminhar rumo a uma atitude interdisciplinar, algo tão necessário à realidade profissional. Assim, o ensino por projeto tem como objetivo contribuir para um ensino- -aprendizagem consistente e motivador. Ao final do estudo deste capítulo, esperamos que você seja capaz de: • identificar o contexto de uma pesquisa científica e tecnológica; • diferenciar ciência e tecnologia; Objetivos UNIUBE 23 • identificar os diferentes procedimentos de uma pesquisa científica e tecnológica; • entender o que é um projeto de engenharia; • relacionar as diferentes fases de elaboração e execução de um projeto de engenharia. Esquema 2.1 Pesquisa e engenharia 2.2 Procedimentos da pesquisa científica e tecnológica 2.3 A importância da pesquisa científica e tecnológica 2.4 Projetos e engenharia 2.5 Fases de um projeto Antes de fazermos a correlação entre pesquisa e engenharia, temos que deixar claro a que pesquisa nos referimos. Observando a prática cotidiana do engenheiro, somos levados a crer que ele é apenas um hábil elaborador e executor de projetos. Mas, na verdade, sua prática está intimamente ligada ao estudo e à implementação de novas técnicas, que são características das pesquisas científicas e tecnológicas. Com isso, vemo-nos diante de dois conceitos fundamentais e distintos – a ciência e a tecnologia – sendo necessário defini-los para entender melhor a pesquisa científica e a tecnológica. Pesquisa e engenharia2.1 E você, o que entende por ciência? 24 UNIUBE Tecnicamente, a ciência busca a descoberta de explicações que desvendem os mais diversos fenômenos naturais. Ela pode ser dividida em duas partes não excludentes, mas complementares: a ciência aplicada, cuja característica principal é a sua utilização na produção de objetivos práticos; e a ciência básica, que aborda os aspectos mais gerais ou fundamentais da realidade, sem a preocupação com as suas aplicações práticas a curto prazo. E a tecnologia? A tecnologia, por sua vez, procura utilizar-se da ciência, para a obtenção de conhecimentos específicos que podem ser empregados na produção de equipamentos a serem utilizados na prática. É possível observar, portanto, que a tecnologia é, de certa forma, o resultado da ciência aplicada. Percebemos que a ciência e a tecnologia andam juntas e que o desenvolvimento tecnológico não seria possível sem essa interação, uma vez que sua principal característica é a produção de novos bens e serviços. Fica claro, então, que o profissional da engenharia deve desenvolver suas atividades com o auxílio da pesquisa científica e da tecnológica. Elas podem, então, ser entendidas como tudo aquilo que está associado à descoberta de novos conhecimentos e à criação de novas realidades, sejam esses conhecimentos produzidos por meio de trabalhos práticos ou por meio de trabalhos teóricos. UNIUBE 25 Para o início de um processo de pesquisa, é necessário a escolha do tema para delimitação do conteúdo e a busca de bibliografia específica para a fundamentação teórica. Tais procedimentos são delineados em função do trabalho a ser realizado. Há necessidade da realização de uma profunda pesquisa bibliográfica, a fim de que seja possível a catalogação de diferentes informações associadas ao tema da pesquisa. Atualmente, muitos são os meios existentes para a busca de informações (livros, revistas, jornais, seminários, workshops, internet), e todos devem ser intensamente explorados. Após reunião do maior número de informações a respeito do assunto da pesquisa, é preciso realizar uma primeira análise por meio da observação dos pontos que merecem destaque no material levantado e que estão relacionados à delimitação do assunto e à solução do problema que deu origem à pesquisa. Nessa fase, devem ser levantadas todas as hipóteses para a solução do problema proposto, uma vez que é necessário fixar as metas para a sua realização. Feito isso, devemos comprovar ou, pelo menos, elucidar as hipóteses propostas para a solução do problema. Para tanto, um método experimental deve ser empregado, uma vez que o resultado de uma pesquisa científica e tecnológica invariavelmente deverá produzir um protótipo, ou dados que levem a ele. Vale ressaltar que, levantada a necessidade de validação dos dados ou hipóteses, a escolha dos equipamentos e os métodos a serem utilizados durante a fase de experimentação devem seguir critérios previamente definidos e que validem o processo. Comprovadas ou descartadas as hipóteses e validados ou não os dados, devemos sintetizar aquilo que foi observado durante todo o processo, desde a busca de informações até a obtenção de possíveis resultados de Procedimentos da pesquisa científica e tecnológica2.2 26 UNIUBE experimentos práticos. Essa fase é muito importante para a elaboração do relatório final da pesquisa. Devemos elaborar, posteriormente, um relatório que contemple todos os passos do processo de pesquisa. Nele devem constar as informações selecionadas, o problema proposto, as possíveis hipóteses de solução do referido problema, os resultados dos experimentos práticos, quando for o caso, e a análise final de todo o processo contemplando a validação ou não dos dados e hipóteses levantados. A linguagem na redação do relatório deve ser: técnica, formal, pautada na objetividade, na clareza, na concisão, a fim de registrar o que foi pesquisado e/ou observado. A elaboração desse documento deve ser feita de maneira a permitir a compreensão do seu conteúdo por todo leitor e em qualquer época. IMPORTANTE! Notadamente, o engenheiro é um dos principais agentes do desenvolvimento tecnológico e, consequentemente, econômico do país. Um ponto importante para esse desenvolvimento é a obtenção ou apropriação de novas tecnologias desenvolvidas, geralmente, por meio da integração indústria-centros de pesquisa-escolas. Vale ressaltar que a pesquisa integrada com a indústria deve atender essencialmente as necessidades das empresas locais, pois tudo indica que as grandes oportunidades econômicas para o país baseiam-se no desenvolvimento regionalizado, na exploração dos potenciais regionais diferenciados (IEL, 2006). A importância da pesquisa científica e tecnológica2.3 UNIUBE 27 Essa ação contribui não só para reduzir as desigualdades internas, como para a inserção do Brasil no mercado internacional com produtos diferenciados e não como mero fornecedor de commodities. A pesquisa integrada com o setor produtivo do entorno das escolas e centros de pesquisa contribui tanto para o avanço tecnológico das empresas, como para a melhoria da qualidade da graduação, sendo referência sobre as necessidades reais do mercado. Nesse contexto, a formação de redes cooperativas de pesquisa, focadas em projetos de desenvolvimento tecnológico, as quais agregam competências de diferentes grupos de pesquisa – de várias instituições e de empresas, têm contribuído enormemente com a promoção da integração indústria-escola. Assim, essa integração possibilita a redução de custos, a formação de recursos humanos e a aceleração de resultados. Commodities Qualquer bem em estado bruto,de origem agropecuária ou de extração mineral ou vegetal, produzido em larga escala mundial e com características físicas homogêneas, seja qual for sua origem, destinado ao comércio externo (Houaiss e Villar, 2009, p. 501). O engenheiro é, por excelência, um solucionador de problemas. Grande parte de suas atividades estão ligadas à sua capacidade de organizar ideias e informações, interpretar dados e propor soluções para os mais diversos problemas de engenharia. Para tanto, esse profissional utiliza-se, muitas vezes, do projeto, que é a aplicação mais fiel dos seus conhecimentos técnicos e práticos. Um projeto é caracterizado por uma sequência clara e lógica de fases, com início, meio e fim, que se destina a atingir um objetivo claro e definido, sendo conduzido por pessoas dentro de parâmetros preestabelecidos de tempo, custo, recursos e de qualidade. Projetos e engenharia2.4 28 UNIUBE Um projeto é o resultado de um elaborado planejamento, que demanda não apenas conhecimentos técnicos, mas também certa dose de criatividade e, muitas vezes, inovação. Por se tratar de um empreendimento notadamente inovador, o projeto tende a ser confundido com o seu produto final, ou seja, com o resultado de todo um processo. A fim de separar o projeto do seu produto, dividimos os projetos em dois tipos (BAZZO, 2003, p. 73 - 74): a) Projeto por evolução – projeto que surge da adaptação, melhoramento ou variação de um produto ou serviço já existente. Exemplo: alteram-se apenas características do produto para uma nova utilização ou melhor adaptação. b) Projeto por inovação – projeto que surge da utilização de conhecimentos ainda não completamente experimentados, como por exemplo: o resultado de pesquisas científicas e tecnológicas. Independentemente do tipo de projeto a ser elaborado e, consequen- temente, executado, faz-se necessária a definição das fases que o compõem, uma vez que é resultado de um processo que envolve agentes e instrumentos. Para a solução de qualquer problema é necessária uma série de informações, que permitirá, inicialmente, a exposição do problema e, posteriormente, a proposição de soluções. As informações iniciais, geralmente, são de domínio coletivo e possibilitam que sejam geradas as informações técnicas a partir delas. Um projeto se inicia com a reunião de todas as informações relativas ao assunto e o levantamento daquilo que será necessário em termos de Fases de um projeto2.5 UNIUBE 29 recursos técnicos e do custo envolvido. Especificamente, segundo Bazzo (2003), um projeto pode ser dividido nas seguintes fases: • identificação de uma necessidade; • definição do problema; • coleta de informações; • concepção; • avaliação; • especificação da solução; • comunicação. A seguir, veremos a descrição de cada uma dessas fases. 2.5.1 Identificação de uma necessidade Para que um projeto seja bem elaborado, é necessário que, inicialmente, se entenda qual a necessidade que o gerou. Muitas necessidades podem ser identificadas. Por exemplo, a insatisfação do cliente com um determinado produto, com mudanças de comportamento do consumidor, com sua própria insatisfação em relação a um determinado bem ou serviço. Sugestões ou constatações de setores da empresa responsáveis por gerenciar o mercado e as novas tecnologias também fazem parte desta importante fase de elaboração e execução de um projeto. Essa fase começa quando a empresa sente a necessidade de aperfeiçoar ou atualizar seus métodos de trabalho, ou, ainda, sua linha de produtos e serviços em função de novas ideias, ou em função da atuação da concorrência. Vale ressaltar que identificar uma necessidade demanda tempo e, sobretudo, criatividade do profissional envolvido com essa fase do projeto. 30 UNIUBE 2.5.2 Definição do problema Uma vez identificada a necessidade da elaboração de um projeto, devemos definir o problema da referida necessidade. Por exemplo, se a necessidade é o escoamento da água das chuvas através da rede pluvial, o problema poderá ser a construção de galerias maiores, ou mesmo a recuperação das existentes. Fica claro que, neste ponto, começamos a delimitar o objeto que será fruto do projeto. Para tanto, a equipe encarregada da elaboração do projeto deve analisar a ideia de uma forma mais estruturada, com um estudo de viabilidade. O trabalho nessa fase pode incluir um estudo de mercado, receitas e despesas, impostos, subsídios etc. 2.5.3 Coleta de informações Essa fase tem por objetivo o levantamento das informações que definirão as características do produto final e que, eventualmente, irão compor as especificações do produto. Dentre as características importantes, estão a relação custo/benefício, o volume de produção, bem como os interesses dos clientes (proprietários, usuários). É nessa fase que são realizadas as entrevistas com os clientes e potenciais usuários, visitas aos pontos de utilização e comercialização do produto e as revisões bibliográficas relacionadas ao tema. 2.5.4 Concepção Fase de detalhamento da coleta de informações, primordial à elaboração e à execução de um projeto. Nela, são desenvolvidos os procedimentos, cálculos, instruções, desenhos e tudo o que é necessário para a execução do projeto, inclusive a formulação de modelos analíticos ou empíricos. Espera-se que nessa fase o cliente participe ativamente do processo, uma vez que suas expectativas podem determinar o sucesso ou não UNIUBE 31 do empreendimento. Vale ressaltar que não existem concepções preelaboradas, e que o projeto é fruto das experiências da equipe que o concebe. 2.5.5 Avaliação Nessa fase, os modelos são testados à exaustão, utilizando-se, na maioria dos casos, de softwares computacionais, bem como os protótipos são submetidos às condições que mais se aproximem à futura realidade de uso. Todas as etapas são avaliadas, mesmo aquelas consideradas já vencidas, e os possíveis erros são catalogados, a fim de que possam ser corrigidos ou subsidiem trabalhos futuros. Sinteticamente, a avaliação é a fase que materializa o que foi planejado anteriormente. 2.5.6 Especificação da solução final Segundo Bazzo (2003, p. 217), é nessa fase que é preparado o memorial descritivo do projeto, que corresponde a um documento que contempla os seguintes aspectos: • objetivos, funções e localizações das partes que compõem o projeto; • características básicas da solução final (propriedades requeridas para os materiais especificados); • indicação dos valores previstos para os parâmetros e variáveis envolvidas; • detalhes construtivos e operacionais; • desenhos detalhados de componentes, subsis- temas e sistemas; • lista de materiais, orçamento e cronograma de execução. 32 UNIUBE 2.5.7 Comunicação Finalizado o projeto, ele deve ser comunicado ao cliente e mesmo à equipe que colaborou com a sua elaboração. Sendo uma etapa fundamental do processo, a comunicação deve ser realizada com a entrega do memorial descritivo e sua explicação. Nessa fase, o profissional de engenharia deve defender com desenvoltura suas escolhas técnicas e até mesmo pessoais. Não existem projetos prontos para serem utilizados na solução de qualquer problema. A criatividade e os conhecimentos farão a diferença. IMPORTANTE! Aceito pelo cliente, o projeto passa à fase de execução e implantação, que pode ou não ser acompanhada pela equipe que o elaborou. Durante essa fase, a equipe de implantação deve ser fiel ao planejamento elaborado para a execução do projeto. Por fim, devemos estar atentos aos benefícios e aos malefícios que um projeto pode gerar. Muitas vezes, os projetos falham ou não atingem os resultados esperados em função de obstáculos naturais, uma vez que tais obstáculos estão fora do âmbito do trabalhoda gerência do projeto. Entre eles, destacamos: • mudanças na estrutura organizacional da empresa; • mudanças na tecnologia; • evolução nos preços e prazos. Outras vezes, porém, as causas dos insucessos são decorrentes de falhas gerenciais, que poderiam ser evitadas, tais como: • metas e objetivos mal-estabelecidos; • muitas atividades e pouco tempo para realizá-las; • estimativas financeiras incompletas; UNIUBE 33 • projeto baseado em dados inadequados ou insuficientes, deixando em segundo plano os dados históricos de projetos similares e, até mesmo, análises estatísticas efetuadas; • tempo não destinado para as estimativas e o planejamento; • desconhecimento das necessidades de pessoal, de equipamentos e de materiais; • envolvimento de pessoas sem conhecimento teórico e prático necessários à execução. A competência do gerente contribui para o sucesso do projeto, evidenciando, dessa forma, a importância de uma boa administração, para que se alcancem resultados que atendam às expectativas da pesquisa. Resumo Neste capítulo, discorremos sobre a relação entre pesquisa e engenharia, com o objetivo de identificar o contexto da pesquisa científica e tecnológica. Além disso, mostramos os procedimentos pertinentes a esse tipo de pesquisa, bem como sua importância. Discorremos, também, sobre o que é um projeto de engenharia e suas fases de elaboração e execução. Pelo capítulo, foi possível entender que o ensino por pesquisa é uma metodologia que permite o desenvolvimento de várias aprendizagens, tais como a iniciativa na busca de informações e sua consequente seleção, organização, análise e correlação dos dados e informações; a elaboração de inferências, o levantamento de hipóteses e as respectivas checagens, comprovação, reformulação e conclusão. Percebemos, ainda, que o ensino por projeto, leva o aluno a relacionar a teoria com a prática, a promover a integração dos componentes curriculares e a caminhar rumo a uma atitude interdisciplinar que é tão necessária à realidade profissional. 34 UNIUBE Atividades A realização das atividades é essencial ao processo de construção da aprendizagem por pesquisa e por projetos. Para tanto, é aconselhável a releitura pormenorizada do capítulo. Atividade 1 Após a leitura deste capítulo, percebemos que ciência e tecnologia são dois conceitos importantes e que estão intimamente relacionados. Elabore um texto de, no máximo, 20 linhas, abordando esses conceitos e sua importância. Atividade 2 Neste capítulo, vimos um importante recurso para a aproximação entre o setor produtivo e as escolas de engenharia. Sendo assim, faça uma pesquisa sobre como estão sendo implementadas atualmente as redes cooperativas de pesquisa. Atividade 3 A pesquisa científica e tecnológica é essencial para o desenvolvimento tecnológico do país. Logo, o engenheiro deve estar preparado para trabalhar com esse tipo de pesquisa. Em função disso, determine quais os procedimentos para a realização de uma pesquisa científica e tecnológica. Atividade 4 Leia a citação a seguir: Na educação formal universitária, aprende-se o método científico através da progressão lógica de eventos que conduzem à solução de problemas científicos. A solução de problemas de engenharia, embora semelhante, apresenta diferenças em relação aos problemas científicos (BAZZO, 2003, p. 75-76). UNIUBE 35 Esse trecho trata da ação científica e da ação tecnológica. Após a leitura do referido texto, defina esses dois conceitos de ação. Atividade 5 Após a leitura da seção “Fases de um projeto”, sintetize o objetivo de cada uma delas. Referências BAZZO, Walter Antonio; PEREIRA, Luiz Teixeira do Vale. Introdução à Engenharia. 6. ed. Florianópolis: Editora da UFSC, 2003. 274p. BRASÍLIA (Distrito Federal). Instituto Euvaldo Lodi – Núcleo Central e Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial – Departamento Nacional. Inova Engenharia – Propostas para a Modernização da Educação em Engenharia no Brasil. Brasília, 2006. 105p. Disponível em <http://www.iel.org.br/portal/ main.jsp?lumPageId=4028FBE51C243B77011C245F9B0B0951&lumItemId= FF8080811D6D367D011DE4A80267429C>. Acesso em: 30 de maio 2011. HOUAISS, Antônio e VILLAR, Mauro de Salles. Dicionário Houaiss da língua portuguesa. Rio de Janeiro, Objetiva, 1ª Edição, 2009. FERREIRA, Aurélio Buarque de Holanda. Novo Dicionário Aurélio. São Paulo, Nova Fronteira, 2ª Edição, 1986. IEL – Instituto Euvaldo Lodi. Núcleo Central e Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial – Departamento Nacional. Inova Engenharia: Propostas para a Modernização da Educação em Engenharia no Brasil. Brasília, 2006. 105p. Disponível em: <http://www.iel.org.br/portal/main>. Acesso em: 30 maio 2011. OLIVEIRA, Guilherme Bueno de. MS Project & Gestão de Projetos. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2005. 189p. MASETTO, Marcos Tarciso. Competência Pedagógica do Professor Universitário. São Paulo: Summus Editorial, 2003. 194p. Luciana De Martino Nogueira Jacqueline Oliveira Lima Zago Introdução A criatividade e a inovação tecnológica Capítulo 3 No contexto das organizações, o capital humano tem um aspecto significativo para o êxito operacional, pois liderar pessoas passa a ser o ponto crítico para empresas que atuam em mercados competitivos. Neste sentido, os profissionais que têm o desafio de pensar, implementar, operar e promover melhorias nos sistemas produtivos tornam-se peças fundamentais para as empresas que procuram produzir com o mais alto padrão de qualidade, num mundo em constante transformação. Assim, a criatividade, aliada à ciência e à tecnologia, é um comportamento que pode e deve ser desenvolvido no ser humano, entendido como mola propulsora na resolução dos problemas organizacionais. Para alcançar os objetivos propostos, primeiramente faremos uma abordagem conceitual de cada um dos temas apresentados. Essa abordagem precisará de uma constante parada para reflexão, análise e síntese de suas experiências. O conhecimento será construído a partir das suas observações e reflexões. 38 UNIUBE Ao final destes estudos, esperamos que você seja capaz de: • apresentar o campo da criatividade e da inovação tecnológica; • diferenciar os conceitos: ciência, tecnologia e inovação tecnológica; • explicar os processos criativos no contexto das organizações; • identificar a importância da criatividade e da inovação tecnológica para o desenvolvimento de novos processos e produtos; • enumerar os principais conceitos e teorias que compõem essa área; • apontar a aplicabilidade desses conceitos por meio dos exemplos e atividades apresentados; • demonstrar como a criatividade pode contribuir para o desenvolvimento pessoal e profissional; • relacionar o processo de produção com a mediação do conhecimento nas empresas; • analisar o panorama nacional de inovação tecnológica, bem como as políticas públicas de incentivo. Objetivos Esquema 3.1 A criatividade e a inovação tecnológica 3.2 O engenheiro de produção 3.3 Ciência, tecnologia e inovação tecnológica 3.4 Os processos criativos no contexto das organizações 3.5 O cérebro e a criatividade 3.6 O processo criativo 3.7 2009 - Ano Europeu da Criatividade e Inovação 3.8 Panorama nacional de inovação UNIUBE 39 Você já reparou como alguns termos têm sido utilizados no contexto das organizações? Algumas palavras invadiram o espaço organizacional passando a fazer parte do vocabulário e do cotidiano das pessoas. Mais do que simples palavras, elas transmitem valores que podem provocar profundas transformações no modo de ser e agir das pessoas: liderança, pró-atividade, inovação, criatividade, são só algumas dentre tantas outras palavras. Com isso, podemos dizer que o mundo estáem constante transformação e que ocorre em todos os setores. A tecnologia, o cenário político e econômico, as concorrências e as tendências do mercado são exemplos de forças que atuam promovendo essas mudanças. Hoje em dia, as organizações enfrentam um ambiente dinâmico e precisam acompanhar e entender esse novo cenário que se apresenta. A criatividade e a inovação tecnológica3.1 Observe à sua volta. Veja o quanto nosso cotidiano vem sendo modificado. A que você atribui essas mudanças? PARADA PARA REFLEXÃO Imagino que você tenha atribuído essas mudanças à capacidade do homem de criar novas formas para melhorar a sua vida, ou seja, não seria exagero afirmar que a mobilização das pessoas é fundamental para promover mudança, seja de que tipo for. Ou seja, qualquer invenção, ou inovação tecnológica, tem como aspecto principal o trabalho humano, criando e recriando estratégias. 40 UNIUBE Vamos, a partir de agora, identificar o campo de ação do engenheiro de produção, situar o seu surgimento, a legislação pertinente, conhecer a história da Engenharia de Produção no Brasil e suas práticas. O engenheiro de produção3.2 Você sabe o que é “engenhar”? Se buscarmos na etimologia da palavra, veremos que, em latim, ingeniu significa faculdade inventiva, talento. É a arte de aplicar princípios científicos e matemáticos, experiência e senso comum de forma a beneficiar o Homem. Os engenheiros são, antes de tudo, solucionadores de problemas. Devem procurar as melhores, as mais rápidas e menos dispendiosas formas de utilizar insumos e trabalho para atender às necessidades humanas. Desde a construção das pirâmides, o processo de irrigação egípcio, a aterrissagem do homem na lua, o progresso tem referência no trabalho de um engenheiro. A engenharia de produção nasceu nos EUA por volta do final do século XIX e início do século XX com o engenheiro Frederic Taylor e sua “Scientific Management”, ou administração científica, que ele escreveu no início do século passado juntamente com Frank e Lillian Gilbreth, H.L. Gantt, H. Emerson, entre outros. Apesar de controverso, a indústria americana viu-se invadida pelas ideias tayloristas. Introduziu procedimentos interessantes sobre a quantificação do tempo e dos movimentos no processo industrial e, mesmo hoje, é considerada uma revolução. No Brasil, a engenharia, enquanto profissão, é bastante jovem e só foi regulamentada em 1933 com as profissões de Engenheiro Agrônomo e Engenheiro Civil, ano em que também foi criado o Sistema CONFEA/ CREA, através do Decreto Federal n.º 23.569. A criação de cursos nessa área foi impulsionada nos anos 50 pela chegada das multinacionais. Tanto o departamento de planejamento e controle da produção, como UNIUBE 41 o de controle de qualidade, era de responsabilidade do “Industrial Engineers”, o nosso engenheiro de produção. De 1959, data de criação do primeiro curso de engenharia de produção, até os dias atuais, temos mais de 130 cursos nessa área, no Brasil. Desde então, o engenheiro de produção tornou-se peça fundamental para as empresas que procuram produzir com o mais alto padrão de qualidade, de forma cada vez mais “enxuta” e, nesse cenário de produção flexível, automatizado e em constante transformação, o perfil do engenheiro deve priorizar a criatividade. Sendo assim, o foco desse engenheiro, como o próprio nome diz, é produção. Em complementação, a Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO) aponta que o engenheiro de produção deve ter uma formação científica e profissional que o capacite a identificar, formular e solucionar problemas ligados às atividades de projeto; operação e gerenciamento do trabalho e de sistemas de produção de bens e/ou serviços, considerando também os aspectos humanos, econômicos, sociais e ambientais, com visão ética e humana, em atendimento às demandas da sociedade. O Engenheiro de Produção, segundo a ABEPRO, deve ter competên- cia para: • dimensionar e integrar recursos físicos, huma- nos e financeiros a fim de produzir, com efici- ência e ao menor custo, considerando a possi- bilidade de melhorias contínuas; • utilizar ferramental matemático e estatístico para modelar sistemas de produção e auxiliar na tomada de decisões; • projetar, implementar e aperfeiçoar sistemas, produtos e processos, levando em considera- ção os limites e as características das comuni- dades envolvidas; 42 UNIUBE • prever e analisar demandas, selecionar co- nhecimento científico e tecnológico, projetando produtos ou melhorando suas características e funcionalidade; • incorporar conceitos e técnicas de qualidade em todo o sistema produtivo, tanto nos seus aspectos tecnológicos quanto organizacionais, aprimorando produtos e processos e produ- zindo normas e procedimentos de controle e auditoria; • prever a evolução dos cenários produtivos, per- cebendo a interação entre as organizações e os seus impactos sobre a competitividade; • acompanhar os avanços tecnológicos, organi- zando-os e colocando-os a serviço da deman- da das empresas e da sociedade; • compreender a inter-relação dos sistemas de produção com o meio ambiente, tanto no que se refere à utilização de recursos escassos quanto à disposição final de resíduos e rejeitos, atentando para a exigência de sustentabilidade; • utilizar indicadores de desempenho, sistemas de custeio, bem como avaliar a viabilidade eco- nômica e financeira de projetos; • gerenciar e otimizar o fluxo de informação nas empresas utilizando tecnologias adequadas (ABEPRO, 2006, p. 3). Logo, compete ao engenheiro de produção não só implementar e operar os sistemas produtivos, como também efetuar, principalmente, as melhorias que esses sistemas requerem. O profissional de engenharia de produção deve saber lidar diretamente com as evoluções tecnológicas, com as exigências dos consumidores e do mercado globalizado, utilizando sua capacidade criativa para vencer os desafios que surgem no dia a dia. Entre outras, deve apresentar habilidades, tais como: UNIUBE 43 • iniciativa empreendedora; • iniciativa para autoaprendizado e educação continuada; • comunicação oral e escrita; • leitura, interpretação e expressão por meios gráficos; • visão crítica de ordens de grandeza; • domínio de técnicas computacionais; • conhecimento, em nível técnico, de língua estrangeira; • conhecimento da legislação pertinente; • capacidade de trabalhar em equipes multidisciplinares; • capacidade de identificar, modelar e resolver problemas; • compreensão dos problemas administrativos, socioeconômicos e do meio ambiente; • “pensar globalmente, agir localmente”. A abrangente visão do engenheiro de produção lhe permite: • efetuar diagnósticos e propor soluções; • planejar e desenvolver estratégias; • desenvolver produtos ou processos; • coordenar equipes; entre outros. EXPLICANDO MELHOR Todas essas competências e habilidades são o que tornam esse profissional um dos mais procurados no mercado de trabalho, segundo o próprio CONFEA/CREA. É, sem dúvida, a sua capacidade em integrar as questões técnicas com as gerenciais que habilita o engenheiro de produção a atuar nos diferentes setores da produção industrial. Isso se dá porque grande parte dos problemas enfrentados no cotidiano das empresas envolve questões gerenciais, exigindo domínio das áreas técnica e administrativa, e também perfil integrador do engenheiro de produção. No exercício da profissão, o engenheiro de produção deve preocupar-se com inúmeros aspectos, como: 44 UNIUBE • com a gestão e a otimização dos processos produtivos e o consequente ganho em produtividade; • com o mercado de consumo, com a logística empresarial; • com o avanço tecnológico, com a qualidade dos produtos e serviços; • com o impacto ambiental e social de se produzir;• com a competitividade internacional, e, principalmente; • ter foco no cliente e no negócio. Nesse sentido, percebemos claramente como a criatividade é importante na formação do Engenheiro de Produção. Vejamos o que Sardenberg nos diz: Sem ciência e tecnologia, como pode um país aspirar uma posição de relevo no futuro? Trata-se de uma das mais importantes questões a ser colocada não apenas aos governantes, ao sistema político e aos meios de comunicação, mas ao povo brasileiro (Sardenberg, 2000, p.2). Sardenberg (2000), nessa citação, coloca a ciência e a tecnologia como aspectos relevantes para o desenvolvimento de uma nação e de seu povo, e que, por isso, deve ser objeto de estudo, reflexão e vontade política de todos. Para Erdmann (2000), produzir significa transformar, num contexto em que o estado inicial daquilo que será transformado se constitui nos insumos que, associados aos demais recursos, geram o resultado e/ou produto. Assim, como a produção é a geração de processos e produtos, essa pode variar desde objetos até a recreação ou informação, isto é, desde bens até serviços. Produção envolve, assim, ciência e tecnologia. Ciência, tecnologia e inovação tecnológica3.3 Você já percebeu a relação entre a ciência, a tecnologia e a inovação tecnológica? UNIUBE 45 Podemos nos referir à ciência no seu sentido mais amplo buscando na origem da palavra o seu significado, ou seja, “conhecimento”, qualquer que seja ele: empírico ou senso-comum, teológico, filosófico ou científico. O conhecimento científico é a forma restrita de nos referirmos à ciência, pois a esse tipo de conhecimento é necessário um método que o comprove, ou seja, o método científico. Por isso, a ciência está intimamente relacionada à comprovação de fenômenos e teorias. Ela é racional e está direcionada à descoberta da verdade. Já a tecnologia está associada a novos processos de fabricação, a novos produtos, a novos métodos e aos impactos que todos esses podem produzir em uma sociedade. É uma palavra que vem do grego e significa estudo ou ciência do ofício. Envolve, portanto, o conhecimento técnico e o conhecimento científico, as ferramentas, os processos e materiais utilizados a partir de tal conhecimento. A tecnologia é, assim, a união entre a ciência e a engenharia. Na Figura 1 está representado, esquematicamente, a relação entre indústria, ciência e tecnologia. Observe a relação entre indústria, tecnologia e ciência, na Figura 1: Figura 1: A relação da indústria, ciência e tecnologia. 46 UNIUBE Inovação Deriva do latim innovatione e significa ato ou efeito de inovar, ou seja, introduzir novidades, produzir algo novo, encontrar novo processo, renovar. Os modelos criados por meio da ciência serão colocados em prática por intermédio das novas tecnologias. Assim, o processo de inovação tecnológica compreende todo um ciclo de desenvolvimento que engloba desde estudos científicos até as suas aplicações técnicas. Tem como um dos objetivos facilitar o cotidiano, a vida do homem, a vida em sociedade. Tecnologia pode ser definida como um acervo de conhecimentos de uma sociedade (como a ciência); entretanto, relaciona esse acervo de conhecimentos com as artes industriais. A tecnologia fundamenta- se nos métodos e nos conhecimentos científicos, compreendendo o domínio dos materiais e dos processos, úteis para a solução de problemas técnicos e para a fabricação de produtos (REIS, 2008, p. 33). Se, por um lado, a tecnologia pode trazer inúmeros benefícios sociais, por outro lado, grandes invenções podem ser utilizadas para diferenciar o status social, excluir pessoas, dizimar grupos étnicos, por exemplo, os trens a vapor que levaram os judeus para os campos de concentração na Segunda Guerra Mundial. O uso dos aviões nas guerras atirando bombas, a própria invenção da bomba atômica e sua consequente produção para fins destrutivos. Segundo Reis (2008), não se pode separar o conceito de tecnologia dos conceitos de ciência e indústria, pois, são domínios cognitivos próximos da ação de “saber-fazer”, em que a tecnologia envolve um conjunto de conhecimentos que “adquire especificidade ao assumir formas concretas na sua aplicação” (REIS, 2008, p.36). Assim, é muitas vezes associada à engenharia e por constituir um fator produtivo, ou tecnociência, encontra na indústria o seu combustível. Inovação é a palavra do momento. Por isso, depende de esforços teóricos e práticos e se refere a um processo, produto ou serviço UNIUBE 47 totalmente novo e inesperado. É também um estado mental das pessoas criativas, uma nova forma de observar o mundo que nos cerca e as novas necessidades emergentes. A inovação está associada a uma maneira de produzir valor econômico para a sociedade. Inovamos por meio da geração de algo de valor, mediante o reconhecimento de oportunidade e da sua conversão em bens ou serviços viáveis e economicamente rentáveis. Assim, a inovação caminha lado a lado com o empreendedorismo, pois se alimentam da capacidade de ruptura e colocação de novos produtos, processos, matérias-primas ou mercados. Os empreendedores convertem a inovação em ideias de mercado por meio da descoberta de oportunidades, pois, a inovação tecnológica é motivada tanto pelo mercado, quanto pela existência de conhecimento novo, de uma descoberta ou invenção. Neste capítulo, a criatividade é que unirá ciência e tecnologia através da inovação. Os processos criativos no contexto das organizações3.4 3.4.1 A importância da criatividade e da inovação tecnológica para o desenvolvimento de novos processos e produtos Antes de continuarmos nossos estudos, responda, nos retângulos, às seguintes perguntas indicadas na Figura 2. Figura 2: Pensando criativamente. 48 UNIUBE Você sabia que a criatividade e a inovação sempre se relacionaram ao longo da história da humanidade? SAIBA MAIS Podemos definir criatividade como sendo a qualidade ou a característica de quem é criativo, e inovação como a ação ou efeito de inovar, ou derivar, aquilo que é novo, novidade. Temos como abordar o tema sob diferentes pontos de vista, conforme exemplificado pela Figura 3. Figura 3: Criatividade de diferentes pontos de vista. Assim, criatividade é apenas a habilidade e inovação é a ação e/ou objetos derivados do processo criativo. UNIUBE 49 Durante a pré-história, os seres humanos transformavam recursos naturais em ferramentas simples. Desde que o homem criou o primeiro objeto que se tem conhecimento, ele utilizou sua capacidade criativa para solucionar um problema. Assim, conseguiu agir transformando, por exemplo, a pedra lascada em uma ferramenta útil para sua sobrevivência. Esse ciclo se repete desde os primórdios. Permanecem, no mercado, os processos e produtos essenciais à sobrevivência de uma sociedade, embora a transformação, a readequação à realidade e a melhoria dos processos e produtos sejam também fundamentais para a sobrevivência das empresas. Já que, para produzir o novo, precisamos, antes de qualquer coisa, partir de um problema a ser solucionado, é preciso que exercitemos nossa capacidade de percepção e de criação. Para tanto, podemos utilizar técnicas que visem estimular nosso pensamento criativo. Muitos autores defendem que, de certa forma, fomos vedados de nossa capacidade criativa ainda na infância. Isso se deve à nossa própria cultura educacional que protege sempre os acertos, a objetividade e a eficácia e desconsideram o erro como parte integrante do processo de construção do conhecimento, da inovação e da criatividade. Em nossa educação, recebemos pouca informação ou estimulação sobre nossa ousadia. Cientificamente, isso quer dizer que fomos treinados desde cedo a utilizar com maior frequência o lado esquerdo de nosso cérebro, ouseja, o lado do raciocínio lógico, o pensamento convergente. Logo, podemos concluir que, de certa forma, o lado direito de nosso cérebro, responsável pela imaginação, intuição e criatividade, pelo pensamento divergente, aberto, ficou estagnado durante boa parte do tempo de nosso aprendizado. Em síntese, criatividade é mudança! 50 UNIUBE Faça uma lista das muitas utilidades que você encontraria para um tijolo. Isso mesmo! Um tijolo. Pense em, no mínimo, 10 utilidades. Registre suas anotações. Depois de fazer a sua lista, converse com seus colegas. Compare e veja como podemos ser criativos. Pense em outros objetos, uma torradeira, um grampeador e veja quantas perguntas você poderá fazer e quantas ideias poderão surgir. Pense na utilidade, na essencialidade, no que poderia ser melhorado. Faça isso com outras coisas no seu dia a dia. É um ótimo exercício para exercitar o seu potencial e pensamento criador! AGORA É A SUA VEZ A mente intuitiva A mente intuitiva é uma dádiva sagrada e a mente racional seu servo fiel. Criamos uma sociedade que honra o servo e esquece a dádiva. Einstein Já reparou como temos o hábito de explicar ao invés de criar? Refazemos todo o processo mentalmente de todas as coisas. Por exemplo, explicamos o funcionamento de um avião. Mas, como compreender o processo criativo que levou Santos Dumont a criá-lo? Será que ele já amanheceu com a ideia pronta? Sabemos que não. A criação é um processo que pode até resultar em um produto, mas não é uma coisa pronta. Podemos não saber exatamente de onde veio uma ideia, mas sabemos que ela está lá, existe uma operação para criá-la. Se déssemos mais valor à nossa mente intuitiva que cria, recria e aprecia as maravilhas, certamente teríamos mais Santos Dumonts, Einstens, Da Vincis. PONTO-CHAVE UNIUBE 51 Em um momento em que se fala muito em cultivar a saúde e o bem-estar, assim como o corpo precisa de exercícios físicos para manter o seu bom funcionamento, o cérebro também precisa de estímulos. Colocá-lo em atividade é um ótimo recurso para deixá-lo cada vez mais “esperto”. Como futuro engenheiro, e já conhecendo as competências que serão esperadas de você, cultivar a criatividade será de grande importância. Mas, como desbloquear a criatividade? Nascemos com a capacidade de sermos criativos, certo? Um constante jogo criativo abre muitas possibilidades e a mente racional ajuda a torná-las realidade. Tenha o hábito de perguntar: “e se...” Exemplos: E se, no meio do dia, minha camisa descosturasse embaixo do braço? E se de repente chegasse um ônibus cheio de novos clientes? E se aparecesse um pedido exorbitante na minha fábrica por novos produtos? E se eu ganhasse uma comissão extra 10 vezes maior que o meu salário? E se... EXPLICANDO MELHOR Não pense que você estará perdendo tempo. Você estará estimulando sua mente intuitiva e criativa e a racionalidade dos seus pensamentos. O que você prefere: ficar pensando em como é ruim ficar parado num congestionamento ou pensar em como você faria para viabilizar o trânsito de São Paulo? 52 UNIUBE Importância das coisas Outra dica interessante é pensar no que é mais importante nas coisas. Por exemplo, um aparelho celular. O que é mais importante? O que poderia ser removido sem perder a sua função? O que poderia ser agregado atribuindo valor? E em um sapato? E em um biscoito? Use sua criatividade! DICAS 3.4.1.1 Criar um problema para depois resolvê-lo Pense em causar um problema ou deixá-lo pior a fim de resolvê-lo. Tivemos um apagão de 3 horas. E se o apagão durasse três dias? Lembre-se: “O que move o mundo não são as respostas, são as perguntas...” (F/NAZCA, 2009). Pense agora, qual foi a pergunta feita por quem inventou o primeiro restaurante self-service? Qual terá sido o problema que motivou o surgimento dessa ideia? Resposta: E se os clientes pudessem servir as suas próprias refeições? A vida social atual necessita de maior otimização do uso do tempo. Isso pode ter parecido ridículo na ocasião. Será que na época os garçons viram isso com bons olhos e não como ameaça à sua profissão? Situações como essa, muitas vezes sem sentido, é que levam a soluções criativas e muitas vezes bastante rentáveis. O que pode parecer “normal”, hoje, com certeza, já passou pelo ridículo um dia. UNIUBE 53 Pense numa empresa. O que mais chateia as pessoas num grupo? Digamos que seja cara feia e falta de educação dos colegas. Pense, então, em como resolver este problema. Que tal imaginar que as pessoas que ofenderem os outros serão “enviadas” para o “treinamento da sensibilidade”. Que treinamento seria esse? Que tipo de formação teria essas pessoas? PARADA PARA REFLEXÃO Você verá que, pensando sobre isso, você estará “treinando” a observa- ção à sua volta, aplicando os seus conhecimentos e, com isso, relacio- nando-se melhor com as pessoas. Criatividade, como já foi dito, não se refere à criação de produtos, mas eventos, ideias, situações, posturas. As pessoas criativas podem passar de uma perspectiva para outra com mais facilidade. Mudar o foco, o olhar sobre uma mesma coisa. Isso pode ser nato, mas também é uma habilidade que pode ser aprendida. As ideias aparentemente malucas nada mais são do que uma cadeia de associações mentais que levam a uma ideia mais útil. Veja nas principais manchetes de hoje. Escolha um problema que foi relatado e escreva aqui: Agora pense em várias perspectivas, para este mesmo problema. Segundo cada uma dessas perspectivas, tente produzir uma ideia para minimizá- -lo. Cada vez que você fizer este exercício, verá que você ficará melhor. Experimente! Registre para depois conversar com os seus colegas. AGORA É A SUA VEZ 54 UNIUBE 3.4.2 Como sabemos que uma pessoa é criativa? Para saber se uma pessoa é realmente criativa, podemos passá-la por três “peneiras” (Figura 4): Figura 4: Critérios para saber se uma pessoa é criativa. E, então, você é criativo? Lembra do exercício com os tijolos? Quem pensou em 60 diferentes utilidades para o tijolo é mais criativo do que quem pensou em 10? Bom, alguém poderia colocar que não, pois 60 ideias medíocres nada significam perante 10 ideias interessantes. Mas, a experiência e a história nos mostram que quanto mais ideias temos, mais próximos de boas ideias estaremos. A originalidade também é importante, mas o que dizer da qualidade das ideias? Como medir se uma ideia é de fato de qualidade? Em geral, ter um monte de ideias aumenta as probabilidades de ter algumas boas ideias. As pesquisas mostram isso, assim como a experi- ência pessoal. Uma ferramenta para isso é o próprio mercado no caso da criação de novos produtos. Por que algumas coisas são lançadas e logo esquecidas e outras estão em constante aprimoramento? No mercado de carros, por exemplo, é fácil detectar as más ideias. UNIUBE 55 Lembre-se dos muitos produtos que já foram criados e que saíram do mercado ou ficaram obsoletos. Faça uma lista e reflita sobre as razões que levaram estes produtos a não serem mais aceitos. Qual foi o grande erro da empresa que o lançou no mercado? PARADA PARA REFLEXÃO Deixar de considerar, entender e estudar quais são os desejos do consumidor, pode ter sido um dos erros dessa e outras empresas, não é mesmo? Você gosta de assistir a filmes? Se sim, veja nossa sugestão. Filme: Tudo acontece em Elizabethtown Sinopse: Após provocar um prejuízo de US$ 972 milhões para a Mercury, a maior empresa de esportes dos Estados Unidos, ao elaborar um tênis que foi um fiasco, Drew Baylor (Orlando Bloom) é demitido pelo magnata Phil DeVoss (Alec Baldwin). Ellen Kishmore (Jessica Biel), sua namorada, acaba com Drew. Ele decide cometer suicídio e estava para executá-lo, quando o celular toca. Drew atende e sabe atravésda sua irmã, Heather (Judy Greer), que o pai deles, Mitchell (Tom Devitt), morrera de infarto em Elizabethtown, sua cidade natal [...]. Para saber mais sobre o filme, acesse: http://www.adorocinema.com/filmes/filme-53579/ Embora não seja o foco principal do filme, a criação do tênis e o seu insucesso podem exemplificar muito essa relação da criatividade e a reação do mercado. DICAS 56 UNIUBE 3.4.2.1 Como gerar mais ideias Para melhorar as suas idéias, o melhor é trabalhar os problemas para os quais você pode, realmente, fazer alguma coisa e, então, exercer a sua criatividade com eles. Encontrar uma nova maneira de fazer o mesmo trabalho, por exemplo, ou, na sua vida pessoal, encontrar uma nova maneira para que as crianças realizem as tarefas de casa, ou guardem os brinquedos que espalharam, pode ser algumas dicas interessantes. Colocar suas ideias em ação diz a sua mente que elas são importantes para a vida real, e assim sua mente inconscientemente começa a trabalhar em novas ideias e soluções. Esta prática irá aumentar o seu quociente de criatividade. Percebemos que a criatividade é muito mais do que uma característica do ser humano ou uma capacidade latente, mas uma visão, um modo de vida, uma maneira de assumir um papel na coletividade, na sociedade, algo permanentemente construído e que não combina com acomodação e inércia. A criatividade é um comportamento e pode ser desenvolvido. Não é obtido de alguém, mas quanto mais um ser humano libera o seu potencial criativo, mais desenvolve maturidade para criar conscientemente, e conquistar sua autonomia. O cérebro e a criatividade3.5 Referir-se ao nosso cérebro é bastante complexo e extenso. É um órgão que requer 25% daquilo que o coração bombeia, sendo um conjunto de milhões de células, que, segundo pesquisadores, pode ser visualizado, tocado e manipulado. Substâncias químicas, enzimas e hormônios fazem parte de sua composição. O que o faz funcionar são os neurônios que consomem oxigênio e troca substâncias através de suas membranas. UNIUBE 57 Nosso cérebro se divide em dois hemisférios, o direito e o esquerdo. O seu estudo ainda causa muitas controvérsias, seja no campo da medicina, da psicologia ou da educação. A neurolinguística, ciência que estuda a elaboração cerebral da linguagem, afirma que o temperamento de cada pessoa, tem relação direta com a forma que utiliza cada lado do cérebro. Sugere até mesmo uma “reprogramação neurolinguística” capaz de fazer com que o indivíduo se torne mais produtivo, de modo a desenvolver suas habilidades de liderança e melhorar a comunicação e os relacionamentos. Segundo esses estudos, as pessoas que utilizam mais o lado esquerdo, tendem a usar de forma adequada a lógica, a matemática, pois é o lado mais intuitivo. Ao contrário, as pessoas que utilizam o lado direito possuem habilidades de análise, são comunicativas, criativas e serenas. De qualquer forma, para que funcionemos corretamente, faz-se necessá- rio que utilizemos os dois hemisférios, pois o comando da memória se faz presente nessa interação. Tanto o raciocínio como a inteligência são determinados pelos hemisférios cerebrais. No entanto, embora sejam simetricamente proporcionais, cada um deles, o esquerdo e o direito apresentam funções distintas, sendo, geralmente, um deles dominante. Se fizéssemos um mapa do cérebro na tentativa de localizar regiões específicas, perceberíamos o local onde estão nossas emoções. Pesquisas diversas seguem essa categoria de análise, embora boa parte do funcionamento cerebral continue a ser um mistério. Muitos estudiosos atribuem o pensamento criativo ao hemisfério direito do cérebro. No entanto, esse estudo pode contribuir para entender alguns comportamentos. Mas, antes de pensar em usar “um ou outro”, o importante é usar os dois lados e não dar um valor em separado. Para um raciocínio criativo, para a resolução criativa de problemas, verificamos que ocorre uma oscilação interativa síncrona ou simultânea de ambos os hemisférios e não apenas do direito. 58 UNIUBE Teste 1: Qual lado do cérebro orienta você? Responda sinceramente às questões a seguir e descubra se você é mais dirigido pelo hemisfério direito ou pelo hemisfério esquerdo do cérebro, ou se você utiliza o “cérebro inteiro”, ou seja, ambos os hemisférios, ao lidar com fatos, ideias e questões. O teste, a seguir, foi extraído do livro Você é criativo? de autoria de Eugene Raudsepp (RAUDSEPP, 1981), faça-o: Assinale suas respostas: 1 - Nos auditórios, plateias de cinema, salas de conferência etc., você prefere se sentar: a) do lado direito? b) do lado esquerdo? c) no meio? 2 - Ao responder a uma pergunta que exija raciocínio você: a) costuma olhar para a esquerda? b) costuma olhar para a direita? c) costuma olhar diretamente para a pessoa que fez a pergunta? 3 - Você é: a) mais extrovertido? b) mais introvertido? 4 - Você é: a) uma pessoa “do dia”? b) uma pessoa “da noite”? c) igualmente “do dia” e “da noite”? AGORA É A SUA VEZ UNIUBE 59 5 - Identifique quatro características, da lista a seguir, que você julgue possuir em alto nível, e mais quatro que representem dificuldades. Todas elas se relacionam com o trabalho. Assinale as que você possui com G e as que você não possui com D: a) Divisão do tempo........ b) Organização de projetos........ c) Planejamento estratégico........ d) Resolução criativa de problemas........ e) Persuasão de outras pessoas........ f) Tomada de iniciativa........ g) Supervisão de outras pessoas........ h) Conceituação de noções........ i) Controle........ j) Impulso/motivação........ k) Autodisciplina........ l) Desenvolvimento de programas........ m) Obediência a prazos........ n) Preparo de orçamentos........ o) Integração........ p) Motivação de outras pessoas........ q) Consultas........ r) Cortesia........ s) Percepção........ t) Consideração........ u) Previsão........ v) Confiabilidade........ w) Discernimento........ x) Pragmatismo........ y) Energia........ z) Intuição........ 6 - Assinale na lista a seguir as cinco palavras que melhor descrevem você: a) Analítico........ b) Lógico........ 60 UNIUBE c) Musical........ d) Artístico........ e) Matemático........ f) Verbal........ g) Inovador........ h) Intuitivo........ i) Controlado........ j) Detalhista........ k) Emocional........ l) Com visão global........ m) Dominador........ n) Intelectual........ o) Com capacidade de síntese........ p) Com orientação espacial........ q) Com orientação linear........ r) Leitor inveterado........ s) Com capacidade dedutiva........ t) Com capacidade de usar analogias........ Assinale na lista de frases a seguir as quatro que mais digam respeito a você: a) Tenho grande capacidade de liderança........ b) Prefiro trabalhar por conta própria........ c) Gosto de sair e do convívio social........ d) Amo as artes........ e) Sou uma pessoa conscienciosa e responsável........ f) Considero-me uma pessoa muito sensível........ g) Gosto de participar de atividades de grupo e equipe........ h) Não sou uma pessoa muito organizada........ i) Tenho uma boa capacidade de relacionamento........ j) Tenho uma autocrítica muito forte........ k) Respeito as convenções e os valores sociais........ l) Algumas vezes duvido, da minha capacidade intelectual........ UNIUBE 61 Q ue st ão A lte rn at iv as 1 a= 1 b= 10 c= 5 2 a= 10 b= 1 c= 5 3 a= 2 b= 8 4 a= 2 b= 8 c= 5 5 a) G =2 D =7 b) G =7 D =2 c) G =2 D =7 d) G =8 D =2 e) G =2 D =8 f) G =7 D =2 g) G =2 D =7 h) G =7 D =2 i)G =2 D =8 j) G =7 D =2 k) G =2 D =7 l) G =7 D =2 m ) G =1 D =8 n) G =2 D =7 o) G =7 D =2 p) G =2 D =7 q) G =7 D =2 r) G =1 D =8 s) G =8 D =2 t) G =2 D =7 u) G =7 D =3 v) G =2 D =7 w ) G =8 D =3 x) G =2 D =8 y) G =7 D =3 z) G =8 D =2 6 a= 3 b= 2 c= 9 d= 9 e= 3 f= 4 g= 8 h= 8 i= 2 j= 3 k= 7 l= 8 m =3 n= 3 o= 8 p= 8 q= 2 r= 5 s= 8 t= 8 7 a= 3 b= 8 c= 2 d= 8 e= 2 f= 7 g= 3 h= 7 i= 3 j= 3 k= 3 l= 7 Calcule o valor de suas respostas de acordo com a tabela a seguir: 62 UNIUBE Seu resultado de 41 a 84 de 85 a 128 de 129 a 172 Orientação Esquerda Orientação Dupla Orientação Direita O teste, a seguir, é sobre os comandos do cérebro, tente fazê-lo. Teste 2: Identificando os comandos do cérebro Analise os comportamentos a seguir e escreva, no Quadro 1, qual parte do cérebro você acredita que está dominando cada situação-problema: Quadro 1: Identificando os comandos do cérebro Situação-Problema Lado do Cérebro Mais Usado 1 Júlia é a gerente de marketing de uma grande empresa de cosméticos. Destaca-se pela criatividade das campanhas que coordena e pela sensibilidade que lidera sua equipe de trabalho. No entanto, se precisar seguir instruções ou procurar um endereço, Júlia se atrapalha e prefere ser guiada. 2 João Carlos é um advogado criminalista muito competente. É capaz de ler vários processos, localizando fatos e detalhes. Além disso, acredita-se que o seu sucesso seja da facilidade que tem em expressar-se oralmente. 3 Renato tem uma memória invejável para as imagens, mas não consegue lembrar-se do que fez há uma semana. Começa a fazer algo e se esquece do tempo, seja no trabalho como no lazer, por isso vive perdendo os prazos e deixando as pessoas esperando. Mas é a sua capacidade de ver as relações entre uma coisa e outra, e a maneira como as partes unem-se para formar um todo, que o tornam o profissional da arte tão maravilhoso e respeitado que é. UNIUBE 63 Você deve ter verificado que Júlia e Renato utilizam mais o lado direito do cérebro, e que João Carlos o lado esquerdo. Cada hemisfério do cérebro é dominante para alguns comportamentos, como exemplifica a Figura 5, é especializado para algumas tarefas específicas, mas, mais do que identificarmos o lado predominante do nosso cérebro, é perceber que devemos trabalhar com os dois lados, melhorando nossas habilidades no nosso dia a dia. Através de exercícios e técnicas variadas pode-se estimular o lado direito do cérebro e buscar a integração entre os dois hemisférios, equilibrando o uso de nossas potencialidades. Figura 5: Principais diferenças dos hemisférios. Na tentativa de reativar nossa criatividade individual utilizando o lado direito do cérebro, podemos seguir algumas sugestões/atividades, como a que já abordamos no capítulo. Acompanhe-as a seguir no Quadro 2. 64 UNIUBE Quadro 2: Estimulando a criatividade Criar metas. Armazenar as ideias e, sempre que possível, colocá-las em prática. Fazer anotações. Procurar ser otimista, positivo. Ser um bom observador. Desenvolver uma forte curiosidade e aprender a fazer perguntas como: quem, quando, onde, o quê, por que, qual e como. Saber escutar e estar aberto a mudanças. Descobrir novas fontes de ideias, como novas amizades, novos livros, jornais, revistas, cultura em geral. Você sabe a diferença entre pensamento lateral e pensamento vertical? O pensamento vertical: é o pensamento lógico e o racional, aquele que nos prende a um estado de não solução dos problemas encontrados. O pensamento lateral: é aquele que busca alternativas para os nossos obstáculos por meio de nossa capacidade criativa. Podemos dizer que pensar de forma criativa é pensar de forma lateral. Você sabe utilizar o seu potencial criativo? A seguir, selecionamos algumas citações de grandes inventores e pensadores que nos dão a dimensão do potencial que podemos explorar por intermédio de nossa criatividade. Por meio delas, percebemos que o homem tem sempre a necessidade de sentir-se em desenvolvimento, criando e vivenciando novos desafios, para atingir o sucesso. CURIOSIDADE UNIUBE 65 Não sou realmente um homem de ciência, não sou um observador, não sou um pensador. Nada sou senão um conquistador, por temperamento – um aventureiro – com a curiosidade, a rudeza e a tenacidade que compõem essa espécie de ser (FREUD). Criatividade é permitir a si mesmo cometer erros. Arte é saber quais erros manter (SCOTT ADAMS). Inquietação e descontentamento são as primeiras necessidades do progresso (THOMAS EDISON). Criatividade é inventar, experimentar, crescer, correr riscos , quebrar regras, cometer erros e se divertir (MARY LOU COOK). A Figura 6, a seguir, nos evidencia as fases do processo criativo. O processo criativo3.6 Figura 6: Fases do Processo Criativo. Fonte: Adaptado de Patrick (1955). Viu como o processo criativo é individual e, portanto, inerente a cada ser? Aliar a capacidade criadora individual aos processos inovadores que uma empresa precisa desenvolver é um dos grandes desafios e diferenciais competitivos de hoje. Para que as empresas desenvolvam sua capacidade de inovação, é preciso que seus funcionários desenvolvam de forma coletiva a criatividade. Como fazer isso? Uma boa forma é o uso de técnicas que estimulem o pensamento criador. 66 UNIUBE Uma das técnicas mais utilizadas pelas empresas para a obtenção de ideias se chama brainstorming. Você sabe o que isso significa? É uma técnica criativa de resolução de problemas, inventada em 1938, pelo publicitário Alex F. Osborn, quando na presidência de uma grande agência norte-americana. O brainstorming é uma ferramenta associada à criatividade, e é por isso, preponderantemente, usada na fase de Planejamento (na busca de soluções). O nome da técnica deriva das palavras em inglês brain e storming que, traduzindo literalmente para o português, pode ser entendido como tempestade cerebral, mas melhor compreendido como tempestade de ideias. Geralmente, aplica-se a técnica para que um grupo de pessoas crie o maior número de ideias possíveis acerca de um tema previamente selecionado. Que tipo de problema requer um brainstorming? Quer imaginar um novo produto, rejuvenescer um antigo, simplificar um processo de produção, inventar meios de aumentar lucro ou, apenas melhorar a embalagem, a distribuição, as vendas ou as relações humanas entre os funcionários ou com os acionistas? Caso você tenha algum problema desse tipo, uma sessão de brainstorming muitas vezes lhe proporcionará as desejadas respostas. O que é uma sessão de brainstorming? UNIUBE 67 À primeira vista, parece uma reunião comum. Há um grupo de pessoas e um encarregado de presidi-lo, e aí termina toda semelhança. As regras de brainstormings são quase exatamente opostas às de uma reunião comum e, assim, também acontece com a atmosfera que a cerca. • Numa reunião, todos começam com a esperança de que você seja calmo e lógico – o que não acontece em brainstormings. • Numa reunião, você procura ser judicioso e comedido – o que não se dá nas tempestades cerebrais. • Numa reunião, você está atento(a) a dificuldades e possibilidades de cometer um erro, o que não ocorre em brainstormings. • Numa reunião, o papel do presidente é ser imparcial e controlador. No brainstorming, é ser inspirador e estimulador. O objetivo principal é produzir o maior número de ideias possíveis sobre um problema.É fundamental separar completamente as funções opostas de imaginação e julgamento. As ideias nascem primeiro numa atmosfera não crítica de excitação e entusiasmo. O controle de qualidade e o julgamento são aplicados depois, em condições de pacífico e analítico desprendimento. O brainstorming pode ser aplicado em diversas oportunidades, visando a melhoria contínua da empresa, principalmente na tomada de decisão para o planejamento em equipe, criação de um produto ou mesmo avaliação de um processo. É interessante na definição dos objetivos, diagnóstico e plano de ação de uma empresa, utilizar-se também do processo de decision mapping – mapeamento de decisões. Veja a seguir um exemplo: 68 UNIUBE Responda às questões a seguir. Suas respostas podem basear-se na sua vida profissional ou pessoal: a) Objetivo: Qual a sua Necessidade ou Desejo? Defina um objetivo desejado. b) Diagnóstico: Existem obstáculos? Verifique quais os obstáculos impedem de atingir os objetivos; c) Ação: O que te impede de atingir o seu objetivo? Defina os passos para eliminar os obstáculos, e a quem compete implementá-la e quando. Viu como é fácil? A aplicação dessa técnica demonstra a capacidade inovadora dos líderes nas empresas que buscam nas suas equipes a participação, a integração, a coordenação. EXPLICANDO MELHOR Produção e conhecimento nas empresas: A melhor forma de ter uma grande ideia é ter um monte de ideias (LINUS PAULING). 3.6.1 O conhecimento no processo criativo Autores que se especializaram nos estudos das ciências sociais aplicada dizem que estamos vivenciando a era do conhecimento. Inovar por meio do conhecimento é uma forte vantagem competitiva entre as empresas. Existe uma grande distância entre a produção da ciência e a sua aplicação na inovação tecnológica. Um verdadeiro cânion que significa perdas econômicas substanciais. Mas, como se dá a mediação de conhecimento nas empresas? UNIUBE 69 Primeiramente, é importante saber que existem dois tipos distintos de conhecimentos: o implícito ou tácito e o explícito ou codificável. O conhecimento implícito ou tácito: é aquele que não pode ser transferido por meio de documentos escritos. Dizemos que esse conhecimento é não codificável, ou seja, está apenas no cérebro humano. Como exemplo, podemos citar talentos individuais como o dom de Mozart para a música. O conhecimento explícito ou codificável: é aquele que pode ser armazenado fora do cérebro humano; ele é transferível de uma pessoa a outra e pode ser compartilhado na forma de dados brutos e está presente em livros, mídias, computadores dentre outros. O conhecimento implícito depende de um investimento individual, enquanto que o explícito é um conhecimento público que pode ser utilizado e recorrido sempre que necessário. As empresas têm um grande desafio em termos de conhecimento, pois é preciso saber quem detém aqueles tidos como diferenciais para o seu sucesso, bem como saber onde o conhecimento explícito está armazenado e como recuperá-lo quando necessário. É fundamental que exista uma interação harmoniosa entre as pessoas dentro da empresa, para que esse conhecimento seja repassado de forma responsável e organizada, garantindo assim, o sucesso dos processos e das inovações que possam surgir. 70 UNIUBE O sucesso para a criação do conhecimento dentro da empresa se dá na união dos dois tipos de conhecimentos. Existem algumas condições que promovem a criação desse conhecimento dentro de uma empresa, como por exemplo: • intenção de todos, principalmente dos líderes; • autonomia para a realização de tarefas; e • atitudes abertas, principalmente com relação ao ambiente externo. IMPORTANTE! Figura 7: Fases do Processo de criação do conhecimento. Fonte: Adaptado de REIS (2008). 3.6.2 Os inibidores do conhecimento Davenport e Prusak (1998, p. 117) chamam a atenção para fatores culturais que inibem a transferência do conhecimento. Esses atritos “retardam ou impedem a transferência e tendem a erodir parte do conhecimento à medida que ele tenta se movimentar pela organização”. Os atritos mais comuns e formas de superá-los, são apresentados no Quadro 3. Erodir Sofrer processo de erosão, desintegração. A seguir, veremos as fases do processo de criação do conhecimento, seguido Reis (2008) (Figura 7). UNIUBE 71 Quadro 3: Atritos mais comuns e possíveis soluções Atrito Soluções Possíveis Falta de confiança mútua Construir relacionamentos e confiança mútua por meio de reuniões face a face Diferentes culturas, vocabulários e quadros de referências Estabelecer um consenso por intermédio de educação, discussão, publicações, trabalho em equipe e rodízio de funções Falta de tempo e de locais de encontro, ideia estreita de trabalho produtivo Criar tempo e locais para transferências do conhecimento: feiras, salas de bate-papo, relatos de experiências Status e recompensa vão para os possuidores do conhecimento Avaliar o desempenho e oferecer incentivos baseados no compartilhamento Falta de capacidade de absorção pelos recipientes Educar funcionários para a flexibilidade, propiciar tempo para o aprendizado, basear as contratações na abertura de ideias Crença de que o conhecimento é prerrogativa de determinados grupos, síndrome do “não inventado aqui” Estimular a aproximação não hierárquica do conhecimento, a qualidade das ideias e mais importante que o cargo da fonte Intolerância com erros ou necessidade de ajuda Aceitar e recompensar erros criativos e elaboração; não há perda de status por não saber tudo Fonte: Adaptado de Davenport e Prusak (1998). Sobre o registro do conhecimento na empresa, não poderíamos deixar de citar Probst, Raub e Romhardt (2002), que, assim, se referem a essa fase tão importante da Gestão do Conhecimento: A memória pode ser descrita como um sistema de conhecimento e habilidades que preserva e armazena percepções e experiências além do momento em que ocorrem, para que possam ser recuperadas posteriormente. A memória organizacional é o ponto de referência para novas experiências: sem memória, nenhum aprendizado é possível. (PROBST, RAUB e ROMHARDT, 2002, p. 176). 72 UNIUBE Assim, concluímos que, sem memória e sem promoção da transferência do conhecimento, uma empresa não poderá inovar. 2009 – Ano Europeu da Criatividade e Inovação3.7 Quando falamos do processo de inovação e do crescimento sustentável é preciso compreender que esses dependem da competitividade dos seus produtos e processos. Essa premissa tornou-se senso comum no cenário nacional e internacional quando o assunto é desenvolvimento. Não só de produtos e processos vive esse desenvolvimento, mas o conteúdo tecnológico deve estar em constante atualização, o que a curto, médio e longo prazos assegurará o atendimento à demanda dos consumidores e usuários. A União Européia escolhe a cada ano um tema para sensibilizar e chamar atenção dos governos nacionais e da população para as questões que julga relevante. A primeira vez que foi escolhido um tema foi em 1983. Em 2009 foi escolhido como tema a Criatividade e Inovação. Para a equipe organizadora, criatividade é a faculdade de encontrar soluções diferentes e originais para novas situações e inovação a concretização de novas ideias. Ou seja, a criatividade é a base da inovação. Este programa foi organizado em torno de oito verbos que representam as áreas de aplicação da criatividade e da inovação (Figura 8). UNIUBE 73 Figura 8: Verbos criativos. Ainda, segundo o material organizado pelo Centro de Informação Europeia Jacques Delors para o Ano Europeu da Criatividade e Inovação (2009), encontramos as seguintes aplicações para cada um dos verbos (ou ações) apresentados: • comunicar: desenvolverde forma criativa o uso da língua portuguesa e da literatura para reforçar a relação entre povos e culturas; • aprender: reforçar o uso da criatividade no processo educativo e iniciativas que reforcem esse uso ao longo da vida; • inventar: reconhecer o papel da ciência e tecnologia e da cultura científica e tecnológica na evolução da sociedade e do conhecimento humano; • criar: facilitar o desenvolvimento de ideias com potencial econômico; • realizar: propor iniciativas criativas e empreendedoras na iniciativa privada como fator crucial para o desenvolvimento econômico e criação de riqueza; • cooperar: estimular uma organização social que visem combater a pobreza e exclusão e que promovam a cooperação comunitária; • viver: aplicar a criatividade em contexto urbano melhorando as condições de vida dos cidadãos e estimulando a competitividade empresarial; 74 UNIUBE • imaginar: desenvolver diversas formas de expressão artística, como música, teatro, cinema, artes circenses e plásticas. De acordo com a perspectiva do Programa, a questão da Criatividade e Inovação Tecnológica representa a oportunidade de aliar crescimento econômico de maneira a valorizar a cultura. Os pilares serão o trabalho e o emprego, o cuidado com o meio ambiente e uma maior coesão social, integrando os diversos setores econômicos e sociais. Foram 260 projetos apoiados pelo programa, mas que envolveram diversas iniciativas de âmbito público e privado. Desse projeto nasceu um manual de Melhores Práticas de Programas de Criatividade e Inovação da União Européia, uma exposição de 20 exemplos, 35 projetos e 10 peritos independentes de um total de mais de 100 inscritos. Caso queira saber mais, os relatórios, dados e materiais estão disponíveis no site oficial do Ano Europeu, disponível em <http://www.create2009. europa.eu>. Sugerimos que o acesse! PESQUISANDO NA WEB Por que trabalhar com um tema como esse? Porque é objetivo da UE, até 2010, ter uma economia baseada no conhecimento, mais dinâmica e competitiva do mundo, capaz de garantir um crescimento econômico sustentável, com mais e melhores empregos, e com maior coesão social e respeito pelo meio ambiente. Reflete uma preocupação da UE e dos Estados-Membros, num mundo marcado UNIUBE 75 por mudanças contínuas e por uma economia globalizada, tornando importante estimular o potencial criativo e de inovação dos cidadãos (Figura 9). Figura 9: Investindo no Capital Humano. Fomentar o potencial criativo e de inovação dos cidadãos é fundamental para melhorar os conhecimentos e para adquirir novas competências que visem promover o crescimento e o emprego, o que trará melhor coesão social, sensibilidade cultural e civismo. Com o desenvolvimento da economia europeia tem-se o social, o que permite que os cidadãos se integrem na sociedade contemporânea. Diante dessa preocupação da União Europeia com as questões da criatividade e da inovação, qual deverá ser a postura das políticas públicas brasileiras? PARADA PARA REFLEXÃO Como está o Panorama Nacional de Inovação? Conforme aponta Tironi (2005, p. 50), "a motivação do mercado para a inovação geralmente ocorre em um contexto setorial", o que para o autor significa que dentro de um mesmo setor industrial, alguns setores Panorama Nacional de Inovação3.8 76 UNIUBE apresentam uma taxa de inovação superior a outras. É o caso das empresas brasileiras de equipamentos de informática, material eletrônico e de aparelhos e equipamentos de telecomunicações, equipamentos e instrumentos médico-hospitalares, instrumentos de precisão e ópticos, equipamentos de automação industrial, cronômetros e relógios estão no topo da lista. Já entre as empresas estrangeiras presentes no Brasil aquelas que mais inovam são as de fabricação de móveis, máquinas de escritório e equipamentos de informática, fabricação e montagem de veículos automotores, reboques e carrocerias, fabricação de outros equipamentos de transporte e fabricação de produtos de minerais não metálicos. Pensar em inovação enquanto processo ou produto é um fenômeno difícil de ser mensurado e, talvez por isso, não seja possível quantificar. Apesar dessa observação, o autor aponta que "a inovação é um processo difícil de ser mensurado" (Tironi, 2005, p. 51), e que requer diferentes metodologias de investigação. Ainda assim, conclui que "o principal desafio da política de inovação tecnológica brasileira seria conseguir aumentar a frequência da inovação radical, entendida como de maior intensidade tecnológica", e não apenas a inovação incremental, ou melhoramento de um processo. O Ministério da Ciência e Tecnologia – MCT passou a se chamar, no dia 03 de agosto de 2011, Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação. Conforme apresentado em seu histórico no sítio oficial, desde a sua criação ainda na década de 80 é o órgão responsável por uma função estratégica no âmbito da Ciência, desenvolvendo estudos e pesquisas que se traduzem em geração de novos conhecimentos e tecnologias. Está legalmente amparado pelas disposições do Capítulo IV, da Constituição Federal de 1988, onde trata da Política Nacional de Ciência e Tecnologia. Os eixos estratégicos de sua ação são o apoio à Política UNIUBE 77 Industrial, Tecnológica e de Comércio Exterior, na forma de programas e de leis de incentivo à pesquisa e desenvolvimento nas empresas e ao fortalecimento da infraestrutura de instituições científicas e tecnológicas, bem como daquelas voltadas à prestação de serviços nesse setor. Segundo consta no site do MCT: O surgimento do novo ministério, além de expressar a importância política desse segmento, atendeu a um antigo anseio da comunidade científica e tecnológica nacional. Sua área de competência abriga o patrimônio científico e tecnológico e seu desenvolvimento; a políti- ca de cooperação e intercâmbio concernente a esse patrimônio; a definição da Política Nacional de Ciência e Tecnologia; a coordenação de políticas setoriais; a política nacional de pesquisa, desenvolvimento, produção e aplicação de novos materiais e serviços de alta tecnologia (BRASIL, 2006). Verificamos que, na realidade, esse Ministério foi criado para estabelecer políticas referentes à ciência e à tecnologia, acompanhando detalhadamente, nesse sentido, as ações necessárias a esse crescimento. Podemos, ainda, por meio do MCT, acessar o seguinte. A divulgação de indicadores, na realidade, contribui para o acesso a informações técnico-científicas na referida área, sobretudo em comunicações internacionais. Segundo esses indicadores, os principais obstáculos para inovação apontados pelos empresários, são os elevados custos, riscos econômicos excessivos e escassez de fontes de financiamento. A parceria da Sociedade Brasileira Pró-Inovação Tecnológica – PROTEC, com o Ministério de Ciência e Tecnologia e SENAI – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial, organizaram, em 2006, o manual “Mecanismos de Apoio à Inovação Tecnológica” na tentativa de promover o desenvolvimento de inovações e tecnologias nas empresas brasileiras. Esse manual funciona como um facilitador do esforço das indústrias para 78 UNIUBE elevar a sua competitividade nos mercados internos e externos pela diferenciação de seus produtos e processos de fabricação, agregando-os tanto às inovações que estejam desenvolvendo quanto às que venham a ser realizadas. Resume e explica detalhadamente as novas leis que regulam os procedimentos de subvenção econômica e de incentivos fiscais para as empresas, propiciando uma redução do risco e dos custos das inovações tecnológicas. Identifica, ainda, os programas de apoio ao desenvolvimento tecnológico das agências federais e estaduais, como, por exemplo, o programa Inovação, divulgado pelo BNDES, em 2006. São iniciativas comoestas que demonstram que o Governo Federal brasileiro, preocupado em transformar conhecimento científico em riquezas, tem apresentado diversos mecanismos para alavancar o desenvolvimento tecnológico. Podemos citar também os Fundos de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico que têm por principais objetivos promover integração entre universidades, centros de pesquisa e o setor produtivo, gerar inovações que contribuam para a solução de problemas nacionais e estimular o elo entre ciência e desenvolvimento tecnológico. Dentre outras, estão as seguintes entidades: o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq, a Agência Financiadora de Estudos e Projetos – FINEP, o Serviço Brasileiro de Apoio à Pequena e Média Empresa – SEBRAE. 3.8.1 Lei da inovação – principais avanços Criada em 2 de dezembro de 2004, a lei 10.973, estabelece medidas de incentivo à inovação e à pesquisa científica e tecnológica no ambiente produtivo, com vistas à capacitação e ao alcance da autonomia tecnológica e ao desenvolvimento industrial do País, nos termos dos artigos 218 e 219 da Constituição Federal de 1988. UNIUBE 79 O artigo 19, da Lei da Inovação, diz que a União, a Instituição Científica e Tecnológica – ICT, e as agências de fomento promoverão e incentivarão o desenvolvimento de produtos e processos inovadores em empresas nacionais e nas entidades nacionais de direito privado sem fins lucrativos voltadas para atividades de pesquisa. Isso ocorrerá mediante a concessão de recursos financeiros, humanos, materiais ou de infraestrutura, a serem ajustados em convênios ou contratos específicos, destinados a apoiar atividades de pesquisa e desenvolvimento, para atender às prioridades da política industrial e tecnológica nacional. O artigo 22 traz o estímulo ao inventor independente que comprove depósito de pedido de patente. Para ele, é facultado solicitar a adoção de sua criação por ICT, que decidirá livremente quanto à conveniência e oportunidade da solicitação, visando à elaboração de projeto voltado à sua avaliação para futuro desenvolvimento, incubação, utilização e industrialização pelo setor produtivo. 3.8.2 A lei do bem A lei 11.196, de 21 de dezembro de 2005, mais conhecida como lei do bem, constitui-se como um dos mecanismos para incentivar o desenvolvimento tecnológico do país. O capítulo III, dessa lei, trata dos incentivos à inovação tecnológica para as empresas. Essa lei pretende encorajar a participação das instituições científicas e tecnológicas no processo de inovação, compartilhando sua infraestrutura laboratorial com microempresas e empresas de pequeno porte. Cede, ainda, funcionários do setor público para colaborar com essas instituições, recebendo bolsa de estímulo à inovação e participando dos ganhos econômicos advindos das criações resultantes. Trata do estímulo ao inventor independente e às empresas, as quais podem beneficiar-se 80 UNIUBE de mecanismos financeiros (subvenção econômica, financiamento ou participação societária) ao investirem no desenvolvimento de produtos e processos. Os artigos dessa lei representam avanços importantes para a consolidação de um sistema de apoio à inovação. Esses incentivos foram regulamentados pelo Decreto Nº 5.798, de 7 de junho de 2006, Art. 2º. Para efeitos deste Decreto, considera-se: inovação tecnológica: a concepção de novo produto ou processo de fabricação, bem como a agregação de novas funcionalidades ou características ao produto ou processo que implique melhorias incrementais e efetivo ganho de qualidade ou produtividade, resultando maior competitividade no mercado (BRASIL, 2006). Esse artigo regulamenta os incentivos fiscais às atividades de pesquisa tecnológica e desenvolvimento de inovação tecnológica, de que tratam os artigos 17 a 26, da Lei do bem (2005). O Art. 3º traz que a pessoa jurídica poderá usufruir de incentivos fiscais, tais como: • dedução, para efeito de apuração do lucro líquido, de valor correspondente à soma dos dispêndios realizados no período de apuração com pesquisa tecnológica e desenvolvimento de inovação tec- nológica, classificáveis como despesas operacio- nais pela legislação do Imposto sobre a Renda da Pessoa Jurídica (IRPJ) ou o como pagamento na forma prevista no § 1 deste artigo; • redução de cinquenta por cento do Imposto so- bre Produtos Industrializados (IPI) incidente sobre equipamentos, máquinas, aparelhos e instrumen- tos, bem como os acessórios sobressalentes e ferramentas que acompanhem esses bens, des- tinados à pesquisa e ao desenvolvimento tecno- lógico; UNIUBE 81 • depreciação acelerada, calculada pela aplicação da taxa de depreciação usualmente admitida, multiplicada por dois, sem prejuízo da deprecia- ção normal das máquinas, equipamentos, apare- lhos e instrumentos novos, destinados à utilização nas atividades de pesquisa tecnológica e desen- volvimento de inovação tecnológica, para efeito de apuração do IRPJ; • amortização acelerada, mediante dedução como custo ou despesa operacional, no período de apu- ração em que forem efetuados, dos dispêndios relativos à aquisição de bens intangíveis, vincu- lados exclusivamente às atividades de pesquisa tecnológica e desenvolvimento de inovação tec- nológica, classificáveis no ativo diferido do bene- ficiário, para efeito de apuração do IRPJ; • crédito do imposto sobre a renda retido na fonte, incidente sobre os valores pagos, remetidos ou creditados a beneficiários residentes ou domicilia- dos no exterior, a título de royalties, de assistência técnica ou científica e de serviços especializados, previstos em contratos de transferência de tec- nologia averbados ou registrados nos termos da Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996, redução a zero da alíquota do imposto sobre a renda retido na fonte nas remessas efetuadas para o exterior destinadas ao registro e manutenção de marcas, patentes e cultivares. (BRASIL, 2006). 3.8.3 Meios de incentivo e apoio à inovação tecnológica A Agência Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) é uma empresa pública vinculada ao Ministério da Ciência e Tecnologia, que visa o auxílio a pesquisa e inovação.São quatro opções estratégicas como prioridades: a) semicondutores; b) software; 82 UNIUBE c) fármacos e medicamentos; d) bens de capital. E três tecnologias portadoras de futuro: a) biotecnologia; b) nanotecnologia; c) biomassa. A FINEP financia, com essa visão de prioridades, projetos institucionais de pesquisa e desenvolvimento, seja de Instituições Científicas e Tecnológicas (ICTs) ou de empresas, de entidades públicas ou privadas. Sugerimos que confira no site informações interessantes a respeito da FINEP. Disponível em: <http://www.finep.gov.br>. PESQUISANDO NA WEB Nesse site, estão os formulários para solicitar apoio; pode ser realizada também uma consulta prévia em formulário eletrônico autoexplicativo, no qual constarão informações sobre a empresa interessada consistindo de dados básicos, informações sobre a atividade econômica, dados econômicos, pessoa para contato e sobre o projeto, constituindo objetivos, inserção no mercado, etapas ou atividades do projeto, além de estimativa de gastos previstos e financiamento pretendido, bem como proposição de garantias. Uma vez analisado o projeto e aprovado pela FINEP, a empresa será informada da aprovação e receberá o contrato de financiamento para assinar, e cumpridas todas as exigências receberá a liberação do financiamento. UNIUBE 83 3.8.3.1 PROINOVAÇÃO − Programa de Incentivo à Inovação nas Empresas Brasileiras O Proinovação é um programa do FINEP que visa estimular a realização de atividades de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (P, D & I) nas empresas brasileiras. Trata-se, do programa que fundamenta ofinanciamento reembolsável padrão para situações em que são atendidos requisitos, tais como: • aumento da competitividade; • inovação com relevância regional; • aumento das atividades de pesquisa e desenvolvimento tecnológico; • projetos que resultem em adensamento tecnológico, parcerias entre universidades e empresas; • contratação de doutores, ou desenvolvimento de produtos da área de semicondutores/microeletrônica; • software, bens de capital e fármacos/medicamentos, ou como áreas portadoras de futuro, tais como: biotecnologia, nanotecnologia, biomassa. 3.8.3.2 BNDES – Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social É o mais poderoso instrumento do Estado brasileiro para execução de políticas industriais. Foi criado em 1952, para promover o desenvolvimento econômico do país, financiando indústria, infraestrutura e outros investimentos. O BNDES é, hoje, uma empresa pública vinculada ao Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior. Ele atua por meio de linhas, programas e fundos. Os produtos oferecidos pelo Banco são: financiamento a empreendimentos – FINEM; FINAME; Inovação P, D & I; Inovação Produção. 84 UNIUBE Todas as linhas de atuação do BNDES podem propiciar, ensejar ou criar condições favoráveis à inovação tecnológica. Dos seis programas industriais do BNDES, três são voltados precisamente para opções estratégicas da PITCE: o Programa de Apoio ao Desenvolvimento da Cadeia Produtiva Farmacêutica (PROFARMA), o Programa de Modernização do Parque Industrial Nacional (MODERMAQ) e o Programa para o Desenvolvimento da Indústria Nacional de Software e Serviços Correlatos (PROSOFT). 3.8.3.3 Estados Federativos Além dos mecanismos do Governo Federal de fomento à inovação tecnológica, os governos estaduais também desenvolvem incentivos à inovação. O Estado de São Paulo, por exemplo, instituiu ainda em 1962, a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). A partir de 1989, diversos estados incluíram em suas novas constituições estaduais artigos estipulando percentuais mínimos da arrecadação a serem destinados ao esforço estadual em ciência e tecnologia. Em vários Estados, temos fundações de amparo à pesquisa (FAP’s), que passaram a funcionar como repositório dos recursos oriundos desse dispositivo. Uma das principais iniciativas envolvendo os sistemas estaduais na inovação tecnológica é o Programa de Apoio à Pesquisa em Empresas – PAPPE; trata-se de um mecanismo de uso dos recursos dos fundos setoriais pela FINEP em parceria com as FAP’s. O principal desafio da política de inovação tecnológica brasileira é conseguir aumentar a frequência da sua inovação, por exemplo, por meio do lançamento de novos produtos e ou implementação de novos processos. Aumentar o investimento das empresas em tecnologia seria um bom cenário. E isso poderia ser suscitado se culturalmente a criatividade fosse um valor nas pessoas, e não tratada como irreverência pessoal. UNIUBE 85 Antes de finalizarmos os estudos aqui propostos, gostaríamos de ressaltar que: o engenheiro de produção, entre outras atividades, deverá saber identificar, formular e solucionar problemas. Para que isso seja feito com sucesso, precisará acompanhar as evoluções tecnológicas e conhecer os anseios do mercado, a fim de utilizar sua capacidade criativa para superar os desafios que lhe serão constantemente propostos. A tecnologia, conforme defendido nesse capítulo é, de forma geral, a união entre a ciência e a engenharia. Assim, o processo de inovação tecnológica engloba desde estudos científicos, pesquisa, planejamento, até sua aplicação técnica, resultando num processo, produto ou serviço totalmente novo. Sem dúvida, os processos, produtos ou serviços essenciais à vida da sociedade são os que permanecem no mercado, são editados, copiados, redimensionados, transformados etc. Esse engenheiro precisará, antes de qualquer coisa, ser um líder. Líder de si mesmo, envolvido com as pessoas e, portanto, com os processos. Precisará ser dinâmico, para que possa efetivar o processo decisório das organizações. O engenheiro voltado para si mesmo não terá espaço. O seu espaço será o espaço do grupo, da sociedade, do mundo. Observe a Figura 10: Figura 10: O que é necessário para realizar as mudanças. 86 UNIUBE Na Figura 10, temos o modo como as mudanças deverão ser feitas. Está claro que é preciso evoluir nos conceitos preconcebidos em função dos avanços tecnológicos que exigem, cada vez mais, pessoas habilitadas para significativas mudanças. Pessoas que respondam criativamente diante dos diferentes cenários e das diferentes equipes de trabalho, propondo novas soluções para velhos problemas, quebrando paradigmas, modelos constituídos, são muito necessárias. Está no capital humano o elemento que significará êxito operacional na medida em que a tecnologia torna-se comum às diferentes organizações, porque liderar pessoas passa a ser o ponto crítico para empresas que permanecem em mercados competitivos. Após toda essa leitura, a pergunta é: você está preparado? Com o estudo deste capítulo, vimos pontos importantes que devem ser foco de atuação e conhecimento do profissional que lida com produção e seus processos, como: • o engenheiro de produção tornou-se peça fundamental para as empresas que procuram produzir com o mais alto padrão de qualidade; • entre as competências esperadas desse profissional está evidenciado o seu potencial criativo para vencer os desafios que surgem no dia a dia; • a ciência, a tecnologia e a inovação tecnológica se relacionam; • a ciência produz modelos, a tecnologia está associada a novos processos de fabricação, a novos produtos, a novos métodos e aos impactos que todos esses podem produzir em uma sociedade; Resumo UNIUBE 87 • que inovação é a arte de introduzir novidades, produzir algo novo; • a criatividade é que unirá ciência e tecnologia através da inovação; • a criatividade é um comportamento que pode e deve ser desenvolvido; • liberar o nosso potencial criativo torna-se fundamental para perceber o mundo em constante transformação e atuar sobre ele; • entender o cérebro e seus hemisférios nos faz perceber o quanto criativo nós somos; • uma das técnicas mais utilizadas pelas empresas para a obtenção de ideias se chama brainstorming – tempestade de ideias – e tem como premissa produzir o maior número de ideias possíveis sobre um problema; • as empresas têm um grande desafio em termos de desenvolvimento do conhecimento dos seus colaboradores; • 2009 foi o Ano Europeu da Criatividade e da Inovação, que teve como objetivo desenvolver uma economia baseada no conhecimento na União Europeia; • o Ministério de Ciência e Tecnologia é o que descreve o panorama nacional para inovação tecnológica, o órgão responsável pela formulação e implementação da Política Nacional de Ciência e Tecnologia; • a Pesquisa de Inovação Tecnológica – PINTEC divulga indicadores importantes de como está o processo de inovação tecnológica no Brasil, bem como a utilização dos incentivos governamentais; • a Lei da inovação, nº 10.973, estabelece medidas de incentivo à inovação e à pesquisa científica e tecnológica no ambiente produtivo, com vistas à capacitação e ao alcance da autonomia tecnológica e ao desenvolvimento industrial do País; • um dos mecanismos para incentivar o desenvolvimento tecnológico do país foi a criação da chamada Lei do Bem – nº 11.196, que pretende encorajar a participação das instituições científicas e tecnológicas no processo de inovação compartilhando sua infraestrutura laboratorial com microempresas e empresas de pequeno porte; 88 UNIUBE • a Agência Financiadora de Estudos e Projetos – FINEP e o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social – BDNES sãoalguns dos principais órgãos de incentivo à inovação tecnológica; • está no capital humano o elemento que significará êxito operacional porque liderar pessoas passa a ser o ponto crítico para empresas que atuam em mercados competitivos. Atividades Atividade 1 Relacione os conceitos de ciência (C) e inovação tecnológica (I) com os temas propostos a seguir. a) São os diferentes tipos de conhecimento: o discurso do senso comum, o discurso filosófico, o discurso religioso ou o discurso estético, o que significa que os diferentes tipos de conhecimento se distinguem uns dos outros por características que são específicas e próprias de cada um deles. ( ) b) Elaboração e aperfeiçoamento dos métodos para assegurar o funcionamento dos mecanismos da produção, do consumo e do lazer, assim como das atividades da pesquisa artística e científica. ( ) c) Impõe-se não tanto pelo que ela é, mas, sobretudo, pelo que faz e permite fazer, isto é, ela é socialmente reconhecida pelas suas consequências. ( ) d) Conhecimento racional, certo ou provável, obtido metodicamente, sistematizado, verificável, relativos a objetos de uma mesma natureza. ( ) e) Aspira à formulação de leis causais (explicativas) – à luz das regularidades observadas – com vista a prever os fenômenos, já que nas mesmas condições, as mesmas causas produzem os mesmos efeitos. ( ) f) Compreende desde as ferramentas mais simples até os microprocessadores e, no plano econômico, visa tornar cada vez mais rentáveis os investimentos. ( ) UNIUBE 89 Atividade 2 Analise cada uma das competências esperadas do engenheiro de produção presentes nas Diretrizes Curriculares Nacionais, citadas no início deste capítulo. Qual dessas competências se relaciona mais com os conceitos de criatividade trabalhados aqui? Atividade 3 Considerando os aspectos criativos individuais que as empresas podem explorar de seus funcionários, explique a importância desse processo para a produção de novas tecnologias nas empresas. Atividade 4 Após ler o capítulo, reflita e explique sobre a situação atual do Brasil em relação à inovação. Para tanto, considere também os comentários da última PINTEC de 2005. Atividade 5 A empresa RoseBlue Cosmetic incentiva seus funcionários a compor- tamentos criativos e dinamizadores. Em todos os seus lançamentos, os primeiros consultados são os próprios colaboradores que estão sempre envolvidos nas pesquisas de opinião. Aliás, essa empresa paga por boas ideias que são implementadas nos processos, ou mesmo novos produtos. A comissão de PDPP – Planejamento e Desenvolvimento de Produtos e Processos é um órgão consultivo e dele fazem parte por tempo de gestão, colaboradores indicados pelos seus pares. Essas pessoas, que recebem um incentivo financeiro durante o tempo que estão no grupo se reúnem a cada ciclo para analisar e avaliar as sugestões e repassar ao executivo que solicita a sua implementação. O ciclo é de 3 meses e o mandato dos membros de 1 ano. 90 UNIUBE Faça de conta que você é um dos membros dessa comissão, e está em uma das reuniões para avaliar as ideias do ciclo. Analise cada uma das propostas a seguir e selecione aquelas que você sugeriria a implementação imediata, aquelas para um prazo médio e aquelas que não seriam sugeridas para implementação de jeito nenhum. Situação-problema Ideia Será implementada? Quando? a) Flávia é do suporte em informática. Até então, todas as dúvidas, pedidos de suporte e sugestões que Flávia recebia eram mantidos em sua caixa de correio pessoal. Essa solução possuía uma série de descon- forto: as mesmas dúvidas eram respondidas inúmeras vezes. Não era possível controlar efetivamente os defeitos do software que haviam sido sanados ou que ainda estavam pendentes na própria empresa. Outros programadores que trabalhavam com Flávia não tinham acesso aos chamados que ela mantinha em sua caixa de correio. Flávia sugeriu criar um espaço no ATADesk (uma ferramen- ta que visa criar um canal de comunicação entre colabora- dores, clientes e parceiros da empresa) que pudesse ser acessado por todos os colabo- radores. Ali seria reunida uma base de conhecimento sobre as dúvidas, sugestões e estágio atual da resolução de dúvidas melhorando o atendimen- to de suporte e seu trabalho junto aos colegas do setor. Antes de abrir uma solicita- ção, o colaborador acessava o banco de dúvidas e só depois abria o pedido de solicitação de suporte. Questões simples como configuração de e-mails e impressora, teriam o passo a passo. Os seus colegas passariam a ter acesso de forma unificada às informações de atendimento aos clientes. O diretor da empresa também passaria a ter um panorama mais preciso de como anda o serviço prestado. UNIUBE 91 b) Marina observou que a fim de se distrair um pouco, os colaboradores levantavam de tempos em tempos para tomar um cafezinho. Resulta- do: excesso de copinhos de café no lixo. As pessoas vão tomando cafezinho e jogando os copinhos no lixinho ao lado. Cada pessoa é capaz de jogar 10 copinhos por dia. São 30 pessoas no setor, o que dá uma média de 200 a 300 copinhos/dia. Duas vezes por dia o lixo é recolhido. O que é insuficiente. Tirar o cafezinho da empresa. A sala do café seria externa aos escritórios. Com a distân- cia, os colaboradores sairiam menos. Economizaria e evitaria o acúmulo de lixo. c) Duarte observou que entre uma sala e outra da empresa, sempre havia um degrau. Ele não entendia porque aquele degrau estava ali. Não foi nem uma ou duas vezes que viu pessoas tropeçarem naqueles degraus. Duarte sugeriu que todos os degraus dentro da empresa fossem retirados. Evitaria acidentes e facilitaria o acesso. d) José Luis observou que os colaboradores usavam muito a copiadora e a impres- sora para a execução de suas atividades. Resultado: excesso de papéis inutiliza- dos na máquina copiadora e/ ou na impressora. As pessoas imprimem contratos, cartas, memorandos, projetos o dia todo. Muitas vezes, não sai do jeito que a pessoa quer e o papel é descartado ou jogado no lixo. Em um dia observan- do, foi detectado que, no mínimo, 500 folhas de papel sulfite são descartadas. José Luis sugeriu que duas vezes por dia o boy recolhesse essas folhas e encaminhasse para a gráfica criar bloquinhos de anotações. Essa gráfica faria esse trabalho em parceria ficando com metade do papel recolhido na empresa. 92 UNIUBE Referências ABEPRO – Associação Brasileira de Engenharia de Produção. Informe: Boletim informativo ABEPRO. Ano 1, Número 3, de dezembro de 2006. Disponível em <http://www.abepro.org.br/arquivos/websites/1/ Boletim_Abepro_n%C2%B03.pdf>. Acesso em: 25 jul 2011. BRASIL. Constituição da República Federativa do Brasil. 1988. Presidência da República. Casa Civil. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ ccivil_03/Constituicao/Constituicao.htm>. Acesso em 25 ago 2010. BRASIL. Lei Nº 10.973, de 2 de dezembro de 2004. Dispõe sobre incentivos à inovação e à pesquisa científica e tecnológica no ambiente produtivo e dá outras providências. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 3 dez. 2004. Nº 232, Seção 1, p. 02. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ ccivil_03/_ato2004-2006/2004/Lei/L10.973.htm>. Acesso em: 25 ago. 2010. _______. Pesquisa de inovação tecnológica - PINTEC. Brasília, DF: Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão, 2004. Disponível em: <http://www.pintec.ibge.gov.br>. Acesso em: 15 mai. 2008. _______. Lei Nº 11.196, de 21 de novembro de 2005. Cap. 3. Dispõe sobre incentivos fiscais para a inovação tecnológica, entre outros, e dá outras providências. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília,DF, 3 dez. 2004. Nº 223, Seção 1, p. 03. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ ato2004-2006/2005/lei/L11196compilado.htm>. Acesso em: 25 ago. 2010. _______. Decreto 5798, de 7 de junho de 2006. Regulamenta os incentivos fiscais às atividades de pesquisa tecnológica e desenvolvimento de inovação tecnológica, de que tratam os arts. 17 a 26 da Lei no 11.196, de 21 de novembro de 2005. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 8 jun. 2006. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ ato2004-2006/2006/Decreto/D5798.htm>. Acesso em: 25 jul. 2011. CORTELLA, Mario Sérgio. Não nascemos prontos. Petrópolis, RJ: Editora Vozes, 2006. DAVENPORT, T. e PRUSAK, L. Conhecimento empresarial. Rio de Janeiro: Campus, 1998. UNIUBE 93 ERDMANN, R. H. Administração da produção: planejamento, programação e controle. 1. ed. Florianópolis: Papa Livro, 2000. EUROPEAN YEAR OF CREATIVITY AND INNOVATION 2009. Europa: Imagine. Create. Innovate. Disponível em: <http://www.create2009. europa.eu/index_en.html>. Acesso em: 25 ago. 2010. F/NAZCA. Perguntas. Filme TV Futura. 2009. Disponível em: <http://www.fnazca. com.br/>. Acesso em: 25 Ago. 2010. PATRICK, Catherine. 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Acesso em: 08 ago. 2011. Luciana De Martino Nogueira Jacqueline Oliveira Lima Zago Introdução O processo de inovação tecnológica: conceitos, fases e formas de acesso Capítulo 4 No capítulo anterior, vimos que os profissionais que lidam com a organização da produção e seus fluxos tornaram-se peças fundamentais para as empresas que procuram produzir com o mais alto padrão de qualidade. Analisamos as competências esperadas para esse profissional e o papel da criatividade como unificadora da ciência e tecnologia. As atividades nos mostraram que é possível desenvolver a criatividade, condicionando nosso cérebro a uma postura diferente frente aos problemas do cotidiano. Nesse sentido, unimos a criatividade ao conceito de inovação. Neste novo capítulo, continuaremos a tratar do tema inovação aprofundando no panorama nacional de incentivo à inovação tecnológica, visitando o aspecto legal da propriedade intelectual e as estratégias para tornar real a criação e o desenvolvimento de ideias. • Nesse sentido, esperamos que após a leitura deste capítulo, você seja capaz de: • conceituar e distinguir invenção e inovação; Objetivos 96 UNIUBE Esquema 4.1 Processo de inovação tecnológica 4.2 Importância da inovação 4.3 Propriedade Intelectual 4.4 Constituição Federal e a Propriedade Intelectual 4.5 Patentes 4.6 Instituto Nacional da Propriedade Industrial - INPI 4.7 Mudanças tecnológicas 4.8 Concepção da ideia 4.9 O desenvolvimento da ideia 4.10 Estratégias de inovação tecnológica e as formas de acesso à tecnologia 4.11 Sociedade do conhecimento 4.12 Incentivo à Pesquisa e à Inovação Tecnológica – o CNPq 4.13 Em busca da inovação tecnológica – a cooperação univer- sidade-empresa • compreender que a inovação tecnológica é essencial para o desenvolvimento de novos processos e produtos e deve ser estimulada; • definir propriedade intelectual e entender como ela afeta os negócios de uma empresa; • compreender o processo de inovação, desde a concepção da ideia, passando pelo seu desenvolvimento até o seu lançamento no mercado; • situar o surgimento da sociedade do conhecimento e para onde ela caminha; • relacionar geração de conhecimento e geração de novos produtos e processos; • tomar conhecimento da aplicabilidade dos conceitos por meio dos exemplos apresentados. UNIUBE 97 Processo de inovação tecnológica4.1 Já falamos em inovação tecnológica em outros momentos. No entanto, retomaremos esse conceito para abordarmos outros aspectos do processo. Vejamos! Você se lembra da diferença entre invenção e inovação? Inovação é um termo empregado no universo corporativo para descrever, de forma genérica, as necessidades de melhoria nos processos, produtos, serviços, formas de gestão e posicionamento estratégico, garantindo, consequentemente, menores custos, melhor qualidade, maior flexibilidade, maior agilidade, menores prazos de entrega, entre outros aspectos. Contudo, os termos invenção e inovação são diferentes e não devem ser confundidos. RELEMBRANDO Uma invenção pode ser uma nova ideia, uma nova máquina, uma nova forma de gestão. Ela é simplesmente algo novo, concebido por uma pessoa ou grupo de pessoas por meio de um processo criativo. Já, a inovação é uma novidade que foi aplicada na prática com sucesso, ou seja, uma novidade que gerou resultados e já se encontra inserida no mercado. Assim, uma inovação é, então, uma invenção que deu certo do ponto de vista de uma organização e que pode até mesmo ser aplicada a uma invenção. 98 UNIUBE Segundo Schumpeter (1996, p. 4), inovação pode ser: aquilo a que chamamos de progresso econômi- co, significa essencialmente aplicar recursos produtivos a usos até então na prática não experimentados, desviando-os de usos que nunca tinham sido destinados. Isso se chama inovação. Em síntese, Schumpeter (1996) aborda inovação como um conjunto de cinco pontos importantes, a saber: • a fabricação de um novo bem; • a introdução, no mercado, de um novo método de produção; • a abertura de um novo mercado; • a conquista de uma nova fonte de matéria- prima; • a realização de uma nova organização econô- mica ou estrutura organizacional. Segundo esta ideia, o surgimento de uma inovação pode ser representado conforme a Figura 1, pela união entre novidade, aplicação prática e os resultados. Joseph Alois Schumpeter Nasceu na região da República Checa, em 1883, e faleceu nos EUA, em 1950. Foi um dos mais importantes economistas do século XX e precursor da Teoria do Desenvolvimento Econômico (1912), fundamental para a ciência econômica contemporânea. Pouco antes de sua morte, foi presidente da recém-criada International Economic Association. Suas ideias permanecem contemporâneas, sendo reeditadas em todo o mundo, contribuindo para o desenvolvimento da ciência política e econômica. Figura 1: Pontos fundamentais da inovação. UNIUBE 99 E, geralmente, podem ser classificados segundo o esquema da Figura 2. Figura 2: Grau da Inovação. 4.1.1 Inovação conforme o objeto em foco É um conceito adaptado da classificação, elaborada pela Organização para a Cooperação Econômica e Desenvolvimento – OECD – Organization for Economic Cooperation and Development e disponível para consulta no site <http://www.oecd.org> e pode ser inovação de produto ou serviço: o objeto da inovação tem sua origem em um novo produto ou serviço ou na melhoria em um produto ou serviço já existente: • inovação de processo: o objeto da inovação é oriundoda concepção de um novo processo para a produção de produtos ou para a prestação de serviços novos ou já existentes ou, ainda, da melhoria em um processo para essas mesmas finalidades; • inovação em gestão: o objetivo da inovação são novas formas ou melhorias na maneira de gerenciar negócios já existentes; • inovação de negócios: o objetivo da inovação é um novo negócio ainda inexplorado, um novo mercado para um produto (existente ou não), ou um novo posicionamento de produto ou serviço já existente, em mercado que também já exista. Em geral, as inovações de negócios estão usualmente vinculadas a processos de geração de ideias e ao desenvolvimento dessas ideias. As inovações de negócios são geralmente as mais difíceis de serem 100 UNIUBE obtidas. Assim, segundo Shumpeter (1996), citado por Baptista (1999, p. 2) “Inovação é a introdução de um novo produto no mercado que teria de ser significativamente diferente dos já existentes. Implica uma nova técnica de produção e a abertura de um novo mercado”. 4.1.2 Inovação conforme o grau Essa inovação é assim descrita por Freeman e Perez (1988, p. 3861): • incremental: é a melhoria em um produto, serviço, processo, negócio ou uma forma de gestão já existente para aprimorar ou expandir sua aplicabilidade. Exemplo: escova de dentes, baterias de celular, atualização do Windows; • radical: é o surgimento de um novo produto, serviço, processo, negócio ou de uma nova forma de gestão significativamente diferente dos já existentes e que possibilite a criação de novos negócios ou novos mercados. Exemplo: invenção da imprensa, da pólvora, da bússola, advento da internet; • mudança no sistema tecnológico: são grandes mudanças tecnológicas que afetam diversos setores da economia de uma sociedade. Combinam várias inovações radicais e incrementais. Exemplo: lançamento do Linux, GPS, celular, internet; • mudança no paradigma tecnológico: são mudanças tecnológicas que transformam toda a atividade econômica de uma sociedade, com impacto na organização do trabalho, nos custos e processos de produção. Exemplo: máquina a vapor, energias alternativas. Vamos ver se você entendeu o que falamos até aqui? Observe os produtos a seguir e tente classificá-los segundo o seu grau de inovação, marcando a coluna correspondente: AGORA É A SUA VEZ UNIUBE 101 Produto ou Serviço Inovação Incremental Inovação Radical Sabão em pastilhas CCAA Franchising Sem Parar (Pedágio) Código de Barras Pilhas Duracell Air Bag ISO 9001 Post-it 4.1.3 Lado negativo da inovação tecnológica Voltando em Schumpeter (1996), veremos que a inovação tem o seu reverso, ou seja, ao mesmo tempo em que constrói, destrói. O que isso significa exatamente? Esse autor coloca a noção de “destruição criativa”, ou seja, a tecnologia destrói, ou pelo menos diminui o valor de velhas técnicas e/ou produtos. O novo produto ocupa o espaço, o que implica em destruição e criação. Promove empresas criativas e inovadoras e fecha aquelas que não se adaptaram ao mercado. Elimina postos de trabalho, mas também cria novas oportunidades de ação. Esse é ponto dialético da inovação, segundo a teoria Schumpeter. Você poderia se lembrar de produtos ou processos que destruíram outros ao serem criados? Pense na máquina de escrever. Lembrou-se de mais algum? SINTETIZANDO... 102 UNIUBE Vimos até aqui, conceitos e características da inovação. Você saberia explicar o que seria a “denovação”? Esse termo foi usado, pela primeira vez, pelo geógrafo sueco Torsten Hagerstrand (1988) como sendo o lado destrutivo do processo de inovação. Na mesma linha de pensamento de Schumpeter, nos vários ensaios produzidos, contextualizando com a Revolução Industrial, temos os operadores de teares manuais que não conseguiam competir com a nova tecnologia. Temos, ainda, o caso da imprensa de Gutenberg que acabou com o trabalho dos copistas e os “papeleiros” que vendiam livros manuscritos, além dos contadores de histórias profissionais. É claro que, consequentemente, surgiram novas ocupações, pois o novo modo de organizar o volume de informações colocadas à disposição do público dependia de uma diversidade profissional que era maior, do ponto de vista social e intelectual, do que a de seus predecessores. Mas, ainda assim, verifica-se o processo “denovação”. Tais políticas devem: • colocar a importância da inovação como fonte de vantagem competitiva; • assegurar o comprometimento de todos os colaboradores da organização, e não somente aqueles envolvidos em pesquisa e desenvolvimento. Importância da inovação4.2 Como vimos, a inovação é uma atividade que todas as empresas desenvolvem em maior ou menor extensão. Implica em investimentos aos quais estão associadas determinadas expectativas em relação aos benefícios daí resultantes. Desse balanço de custos e benefícios resultará a opção de qualquer empresa em inovar. UNIUBE 103 Inovação A inovação é um componente que deve estar presente dentro de uma organização. Ela desempenha um papel estratégico para a competitividade da organização. Contudo, para ser instaurada como valor na empresa é necessário que a alta gerência defina políticas claras de inovação e as coloque em prática efetivamente. IMPORTANTE! Assim, o processo de inovação tem determinados riscos inerentes, apresentados no Quadro 1. Quadro 1: Riscos do processo de inovação Os riscos de Inovar Os riscos de NÃO inovar o produto pode não satisfazer às necessidades do cliente e, assim, não ser aceito pelo mercado; a inovação pode implicar em investimentos elevados que podem não ter rendimento satisfatório; a concorrência pode aproveitar a inovação, imitando e/ou aperfeiçoando; não existir meios financeiros, técnicos, entre outros, para efetivar a ideia; a empresa se tornar dependente do novo produto; concentrar-se excessivamente no novo produto em detrimento da qualidade e da comercialização dos produtos já existentes. tornar os produtos/ serviços obsoletos e desajustados do mercado; diminuir a rentabilidade, com a redução do valor dos produtos/ serviços; perda da imagem da empresa e dos produtos; perda de competitividade, posição e mercado; perda de novas oportunidades de negócio; falência. As empresas devem assegurar sua sobrevivência através da inovação contínua de seus processos e produtos, pois é essa a estratégia para 104 UNIUBE competitividade a médio e longo prazos, mesmo representando um risco permanente. Esse risco é real, principalmente numa economia de mercado oscilante como a nossa e em constante transformação tecnológica. A inovação nem sempre gera custos, mas pode, sim, representar contenção de gastos, gargalos que diminuem a competitividade. Sendo num novo produto, serviço ou mesmo processo interno, basicamente, as empresas precisam inovar (Figura 3), para: Figura 3: Por que as organizações precisam inovar. Temos muitas outras razões, e você, com certeza, poderá listar mais algumas! UNIUBE 105 O Ministério de Ciência e Tecnologia Uma das atividades propostas pelo Ministério é a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia. É um evento que acontece simultaneamente em todo o território nacional e tem o objetivo de mobilizar a população em torno de temas e atividades de ciência e tecnologia, valorizando a criatividade, a atitude científica e a inovação. Mostra a C&T no cotidiano e sua importância para o desenvolvimento do país. É uma forma de conhecer e discutir resultados, relevância e impactos das pesquisas na área que estão sendo desenvolvidas em todo o país, bem como as aplicações. SAIBA MAIS A seguir, serão abordados os aspectos jurídicos que asseguram o direito de propriedade que é dado àquele ou àqueles que produziram alguma inovação. Propriedade Intelectual4.3Você sabia que estamos vivenciando uma era de muitas transformações tecnológicas que atingem os mais variados segmentos científicos e de negócios? Essas transformações possibilitam interação cultural entre os povos. Assim, a inovação tecnológica de um país tem sido fator fundamental para o desenvolvimento socioeconômico e cultural do mesmo. Esse intercâmbio de conhecimentos faz com que as empresas, principalmente as de base tecnológica, necessitem investir cada vez mais em pesquisa e desenvolvimento. 106 UNIUBE Dentro desse cenário, a Propriedade Intelectual surge com o aspecto de grande importância para o mundo moderno, pois envolve aspectos econômicos, jurídicos e sociais, e também serve como base de pesquisa tecnológica. De acordo com a Organização Mundial de Propriedade Intelectual (OMPI), a expressão Propriedade Intelectual abrange os direitos relativos às invenções em todos os campos da atividade humana; às descobertas científicas; aos desenhos e modelos industriais; às marcas industriais, de comércio e de serviço; aos nomes e denominações comerciais; à proteção contra concorrência desleal; às obras literárias; artísticas e científicas; às interpretações dos artistas intérpretes; às execuções dos artistas, aos fonogramas e às emissoras de radiodifusão, bem como os demais direitos relativos à atividade intelectual no campo industrial, científico, literário e artístico e os softwares. Já, a expressão Propriedade Industrial refere-se à proteção de patentes, marcas, desenho industrial, indicações geográficas e proteção de cultivares. A Propriedade Intelectual costuma ser dividida em duas grandes áreas: • o Direito Autoral; • o Direito Industrial. Vale ressaltar que embora tenham similaridades, o Direito Autoral e o Direito Industrial possuem naturezas jurídicas diferentes. Propriedade Intelectual Foi em 1873, em Viena, que surgiu pela primeira vez a discussão sobre a Propriedade Intelectual, a partir de um manifesto de expositores que se recusaram a participar de um Salão Internacional de Invenções com receio de terem suas ideias exploradas (Drahos,1998). No Brasil, a lei que rege a Propriedade Intelectual é a 9279 de 1996. Cultivares Refere-se a tipo de cultivo, por exemplo flores, grãos. Na Botânica é qualquer variedade vegetal cultivada, seja qual for sua natureza genética. UNIUBE 107 a) O Direito Autoral Também conhecido por propriedade literária, científica e artística. Ele protege as criações tidas como mais artísticas do que funcionais, ou seja, trata das obras de arte, como a pintura e a escultura, das obras musicais, das obras literárias, como os romances e a poesia, e daquelas acadêmico-científicas, como as teses, as dissertações, os artigos, os livros técnicos e também os projetos de Arquitetura. É o Direito Autoral que defende toda e qualquer criação do intelecto humano que possua qualidades distintas daquelas simplesmente técnicas ou mecânico-funcionais. IMPORTANTE! Sob o aspecto jurídico, o Direito Autoral aborda uma parte moral e outra patrimonial. O Direito Autoral Moral já aparece a partir da elaboração da obra, ou seja, surge da relação entre criação e criador, em que esse último tem a obra como uma projeção de sua personalidade. É um direito intransferível e absoluto do autor e não tem validade temporal determinada, ou seja, não possui prazo de vigência. O Direito Autoral Patrimonial resulta da divulgação da obra, ou seja, da apresentação da obra para o público, tanto pelo próprio criador como por outra pessoa autorizada. Assim, protege os interesses monetários da obra e, de maneira distinta do que ocorre com a primeira área, pode ser negociada, por transferência, cessão, licença etc. 108 UNIUBE O Direito Patrimonial do autor perdura por toda a sua vida e por mais setenta anos, contados do primeiro dia do ano subsequente ao do falecimento, sendo obedecidas, para fins sucessórios, as regras comuns de nosso Código Civil. IMPORTANTE! b) O Direito Industrial Também conhecido por Propriedade Industrial, apresenta princípios reguladores das proteções às criações intelectuais no campo técnico, com o objetivo principal de proteger e incentivar a disseminação tecnológica e a garantia de exploração exclusiva por parte de seus criadores. Abrangem as criações intelectuais resultantes da atuação profissional dos engenheiros, designers e, também, dependendo do caso, dos arquitetos. A Propriedade Industrial engloba a concessão de patentes (invenções e modelos de utilidade) e registros (desenhos industriais). Constituição Federal e a Propriedade Intelectual4.4 Ao tratar da Propriedade Intelectual, o art. 5º, da Constituição Federal, confere tutela específica nos seguintes termos (BRASIL, 1988): Aos autores pertence o direito exclusivo de utilização, publicação ou reprodução de suas obras, transmissível aos herdeiros pelo tempo que a lei fixar (BRASIL, 1988, Art 5º, Inciso XXVII); São assegurados, nos termos da lei: a proteção às participações individuais em obras coletivas e à reprodução da imagem e voz humanas, inclusive nas atividades desportivas; o direito de fiscalização do aproveitamento econômico das obras que criarem ou de que participarem aos criadores, aos intérpretes e às respectivas representações sindicais e associativas (BRASIL, 1988, Art. 5º, Inciso XXVIII, item a e b); UNIUBE 109 A lei assegurará aos autores de inventos industriais privilégio temporário para sua utilização, bem como proteção às criações industriais, à propriedade das marcas, aos nomes de empresas e a outros signos distintivos, tendo em vista o interesse social e o desenvolvimento tecnológico e econômico do País (BRASIL, 1988, Art 5º, Inciso XXIX). A nossa Carta Magna assegura a inviolabilidade do direito à propriedade, mas determina também que a propriedade atenderá a sua função social. Sendo assim, admite a desapropriação de um bem por necessidade ou utilidade pública ou por interesse social. É considerado violação desse direito, segundo o Código Penal Brasileiro, contrafação, reprodução sem autorização do autor, imitação literária, usurpação da personalidade do autor, suplantação da personalidade do autor, utilização abusiva, plágio, pirataria. Contrafação Falsificação de produtos, valores, assinaturas etc. Obra que imita ou reproduz fraudulentamente outra. Imitação fraudulenta. Você sabe o que é patente? Patente é um documento formal concedido pelo Estado e que confere a propriedade exclusiva e temporária a uma pessoa física ou jurídica sobre o que tenha sido inventado ou aperfeiçoado por ela. Já, o registro é uma modalidade simplificada se comparado à patente, possuindo, entretanto, os mesmos aspectos de temporalidade e exclusividade conferidos ao seu titular. Ao contrário do Direito Autoral, que tem sua proteção garantida com apenas a elaboração da obra, independentemente da oficialização, a Propriedade Industrial tem, na patente, e no registro a condição essencial para sua existência e validade, ou seja, uma criação só passa a ser protegida pelo direito industrial se for patenteada ou registrada. 110 UNIUBE Para que a invenção seja patenteada, ela deve ser algo novo, que tenha aplicação industrial, como produto ou como processo de fabricação. Seus requisitos essenciais são apresentados na Figura 4. Figura 4: Requisitos para a Inovação. A novidade é a certeza de que a criação jamais foi feita, em qualquer lugar ou a qualquer tempo. A industriabilidade é a capacidade de ser produzido (ou reproduzido) industrialmente, com a finalidade de consumo. A atividade inventiva é a criatividade, ou seja, a criação não deve ser consequência de alguma técnica já acessível ao público, em qualquer ramode atividade e em qualquer parte do mundo. Assim, caso uma criação tenha esses três requisitos e faça uso, principalmente, de técnicas totalmente diferentes, que acabe com métodos e conceitos tradicionais, com certeza ela será passível de proteção patentária, sendo enquadrada como uma invenção. O modelo de utilidade é resultado de uma modificação na forma ou disposição de um objeto já existente, melhorando o caráter funcional no uso ou no processo de fabricação de algum produto, sendo assim um aperfeiçoamento na utilidade, embora requeira também a novidade, a UNIUBE 111 industriabilidade e a atividade inventiva. Entretanto, essa modificação deve gerar um avanço de caráter funcional, uma vez que as modificações meramente estéticas já têm guarida com o registro de desenho industrial. O desenho industrial é definido legalmente como uma forma plástica de um objeto ou um conjunto de linhas e cores, que pode ser aplicado em um produto e o torne perceptivelmente novo e original na sua configuração externa, servindo também de tipo de fabricação. IMPORTANTE! A proteção de um desenho industrial se dá por meio de registro e a finalidade dele visa mais o caráter estético. Essa é a principal distinção entre o modelo de utilidade e o desenho industrial. No modelo de utilidade, a intervenção é dada na função, vislumbrando uma melhoria no uso ou no processo de fabricação; já no desenho industrial, a proteção é obtida apenas na composição estético-formal de um produto. Na prática, toda alteração estética nos produtos seja por meio de novos grafismos, texturas, entre outros, são registráveis e suscetíveis à proteção pela Propriedade Industrial por meio do registro do desenho industrial, tendo como exceção algumas poucas limitações impostas por lei, como, por exemplo, a forma vulgar do objeto ou, ainda, aquela determinada principalmente por considerações técnicas ou funcionais. Percebe-se, dessa maneira, que o caráter estético é o item principal a ser verificado em um produto passível de registro de desenho industrial, isto é, por menor que seja a alteração formal, ela deverá se sobressair da configuração essencialmente técnica ou funcional. Sabe-se que é por esse motivo que peças ou componentes mecânicos, isoladamente, dificilmente são passíveis de proteção por registro de desenho industrial. 112 UNIUBE Quanto ao prazo de vigência, o direito de Propriedade Industrial é mais limitado se comparado com aquele do Direito Autoral. As invenções (PI) têm a proteção por vinte anos, contados a partir do seu pedido, ou depósito. Os Modelos de Utilidades (UM) têm por quinze anos, contados da data do depósito. Já, o desenho Industrial tem proteção por dez anos, contados do pedido, prorrogáveis por três períodos iguais e sucessivos de cinco anos. IMPORTANTE! Não poderá ser registrado e protegido o que for contrário à moral e aos bons costumes, que ofenda a honra ou imagens de pessoas; que atente contra a liberdade de consciência, crença, culto religioso ou ideia e sentimentos dignos de respeito e veneração. Em relação ao aspecto técnico, não será protegido o Desenho Industrial que apresente forma necessária, comum ou vulgar do objeto. Patentes4.5 Especificamente sobre patentes, destacamos: Uma patente é um título de propriedade temporária sobre uma invenção ou modelo de utilidade. Esse título é outorgado pelo Estado aos autores ou outras pessoas físicas ou jurídicas detentoras de direitos sobre a criação. Essas pessoas são chamadas de titulares da patente. Para receber o título de propriedade, todo o conteúdo técnico da matéria protegida pela patente deve ser detalhadamente fornecido. O objetivo é disseminar o conhecimento pela descrição detalhada da invenção, promovendo o desenvolvimento tecnológico. Durante o prazo de vigência da patente, o titular tem o direito de excluir terceiros, sem sua prévia autorização, da fabricação, comercialização, importação, uso e venda da obra protegida. UNIUBE 113 Confira alguns exemplos de objetos que podem ser patenteados: • dispositivos mecânicos, elétricos e eletrônicos; • ferramentas e máquinas; • produtos químicos, alimentícios e farmacêuticos em geral; • processos e métodos de fabricação. 4.5.1 Patente de invenções As invenções podem ser patenteadas, desde que atendam aos requisitos especificados a seguir: • novidade: o invento não pode ter sido tornado público em lugar algum do mundo, exceto quando a divulgação é feita pelo próprio inventor, em casos previstos em lei; • atividade inventiva: o invento não pode ser decorrência óbvia daquilo que já se conhece, deve trazer vantagens técnicas e comerciais; • aplicação industrial: o invento deve ser facilmente fabricado em escala industrial ou usado em qualquer ramo da indústria. 4.5.2 Patente de modelos e objetos Você sabe quando um objeto pode ser patenteado? É patenteável como modelo de utilidade o objeto de uso prático, gerado a partir de atividade inventiva, com aplicação industrial, que apresente nova forma ou disposição e que resulte em melhoria funcional no seu uso ou em sua fabricação. Não são patenteáveis Não se consideram invenção e nem modelo de utilidade: descobertas, teorias científicas e métodos matemáticos, além de concepções puramente abstratas, esquemas, planos, princípios ou métodos comerciais, contábeis, financeiros, educativos, publicitários, sorteio e de fiscalização. 114 UNIUBE Sugerimos que confira os sites: <http://www.patentesonline.com.br/> e também <http://www.inpi.gov.br>. PESQUISANDO NA WEB Instituto Nacional da Propriedade Industrial − INPI4.6 O Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) é uma autarquia federal vinculada ao Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior. Criado em 1970, o instituto tem suas atribuições regulamentadas pela Lei de Propriedade Industrial, Lei nº 9279, de 14/05/1996, cabendo à ele: • executar, no âmbito nacional, as normas que regulam a propriedade industrial; • pronunciar-se quanto à conveniência de assinatura, ratificação e denúncia de convenções, tratados, convênios e acordos sobre propriedade industrial; • conceder marcas e patentes; Veja, na Figura 5, os 6 passos para registrar a patente de um produto. Figura 5: Passos para registro de patente. UNIUBE 115 • averbar contratos de transferência de tecnologia; • registrar programas de computador, desenho industrial e indicações geográficas, bem como contratos de franquia empresarial. O INPI publica a Revista de Propriedade Industrial em versão eletrônica. Nela são publicados todos os atos relativos ao órgão, tais como os pedidos de patente, as patentes deferidas e as marcas concedidas, os registros de desenhos industriais e os registros de indicações geográficas. Na sequência, apresentaremos alguns modelos de mudanças tecnológicas que podem servir de base para que o processo de inovação atinja os melhores resultados, bem como mostraremos de que maneira a empresa pode ter acesso à tecnologia. Mudanças tecnológicas4.7 Você se lembra? Em 2007, a questão da Propriedade Intelectual ganhou destaque na mídia. Em defesa da saúde pública, o governo brasileiro negociou com grandes laboratórios farmacêuticos medicamentos para tratamento de portadores de HIV, a fim de viabilizar o custeio dos medicamentos. Isso gerou a quebra de um medicamento em especial que representou uma economia de US$ 30 milhões ao ano. A OMS prevê a quebra de patentes em caso de epidemia ou necessidade da população. O Brasil já registrou mais de 400 mil casos de AIDS, desde 1980, e acumulou 183 mil óbitos. Com essa justificativa, o Brasil não sofreu nenhum tipo de sanção. Entenda melhor visitando o site: <http://www.hebron.com.br>. RELEMBRANDO 116 UNIUBE Figura 6: Atribuiçõesna atividade inovadora. Além disso, independentemente de qual tipo de processo de inovação será utilizado, ele pode seguir dois planos diferentes e complementares: a concepção das ideias e o seu desenvolvimento. Sabe-se que, de maneira geral, o processo de inovação não ocorre de modo linear. Vários estudos sobre o tema e seu resultado econômico têm chamado a atenção para os denominados modelos interativos de inovação, isto é, a inovação não se inicia com uma simples ideia que dá origem a uma aplicação prática resultando em um produto comercial e, sim, passa por um processo retroativo, em que a inovação é interpretada por vários atores, tais como: empresas, universidades, institutos tecnológicos e o governo – atores esses que, muitas vezes, atuam simultaneamente. Entretanto, quando focamos o estudo da inovação sob a perspectiva de uma empresa, ela é vista como um método gerencial e que, por esse motivo, necessita ser sistematizado. Tal sistematização ocorre de acordo com o tipo de inovação que é desenvolvida. Assim, é necessário que se definam as atividades inovadoras, enfatizan- do as atribuições de cada ator no processo (Figura 6). UNIUBE 117 Concepção da ideia4.8 O objetivo desse plano é criar oportunidades de inovação que possam ser aplicadas no mercado com sucesso, sendo que, quanto mais ideias forem reveladas, melhor será o resultado. Segundo Drucker (1991, p. 45): a inovação sistemática consiste na busca deliberada e organizada de mudanças e na análise sistemática das oportunidades que tais mudanças podem oferecer para a inovação econômica ou social. Ou seja, é uma busca que deve ser feita diariamente e por todos os setores da empresa. Ele afirma que a inovação é um processo que pode ser aprendido e gerenciado e que, portanto, pode ser visto como uma disciplina a ser estudada. O modelo de Drucker (1991) está representado a seguir. Leia-o, com atenção! 118 UNIUBE O desenvolvimento da ideia4.9 Neste plano, a ideia é desenvolvida desde o seu refinamento até o seu lançamento no mercado. Assim, a ideia é estudada minuciosamente para se verificar se seria viável perante o mercado, bem como quais as possíveis receitas que a inovação traria para a empresa. Esse modelo apresenta etapas que devem ser gradativamente seguidas para que se avalie a sua capacidade técnica de execução, em um primeiro momento, e a econômica/financeira em um segundo momento. Confira no diagrama da Figura 7. Assim, podemos concluir que: Na inovação, como em qualquer outro esforço, existe talento, existe engenho e existe conhecimento. Mas quando tudo está preparado o que a inovação exige é um trabalho árduo e focado nos objetivos. Se o trabalho não for efetuado de forma diligente, persistente e empenhada, talento, engenho e conhecimento não têm qualquer utilidade. (DRUCKER, 1991, p. 59). UNIUBE 119 Figura 7: Etapas de avaliação da capacidade técnica de execução. Fonte: Acervo EAD-Uniube. Observe atentamente as etapas apontadas no diagrama proposto por Leite (2005). Em seguida, atente-se para as suas especificidades: • concepção e refinamento: é o detalhamento da ideia, utilizando-se de várias fontes de informação, tais como laudos técnicos, opiniões de especialistas, pesquisas bibliográficas sobre a tecnologia a ser empregada, entre outros; • avaliação: a ideia é submetida a um exame técnico detalhado para verificar sua viabilidade e capacidade de ser executada tanto na teoria como na prática. Tal exame é realizado com a ajuda das diversas áreas da organização – tendo como principais as áreas de marketing e produção, bem como de outros parceiros de negócios – fornecedores e representantes, por exemplo; • operacionalização: antes de a ideia ser efetivamente posta em prática, torna-se necessário que ela seja testada para medir sua viabilidade técnica e, por meio de testes de mercado, seja medida sua viabilidade econômica e comercial; • implementação: a ideia é, por fim, implantada dentro da organização, ou seja, novas linhas de produção são montadas ou Concepção e refinamento Avaliação preliminar Projeto Viabilidade Implementação 120 UNIUBE são alteradas as já existentes, colaboradores são treinados e o produto, processo ou serviço incorpora os ajustes propostos; • lançamento: a ideia é lançada no mercado na forma de produto, serviço ou processo. 4.10 Estratégias de inovação tecnológica e as formas de acesso à tecnologia Durante a leitura, vimos a importância de a empresa investir em tecnologia. Dentre as motivações para isso, podemos citar a estratégia, a sobrevivência e a competitividade (Figura 8). Figura 8: Motivações para Inovar. O fator sobrevivência deve ser levado em consideração pois, na empresa, quando seus produtos e/ou serviços se tornam obsoletos a falência é inevitável. A mudança torna-se, assim, crucial para assegurar a permanência, ou não, dessa empresa no mercado. A inovação como fator de competitividade refere-se àquelas empresas em que a inovação é permanente, a fim de garantir a sua manutenção no mercado. UNIUBE 121 A esse respeito, temos uma frase, que é atribuída a Bill Gattes, que diz: “As únicas grandes companhias que conseguirão ter êxito são aquelas que consideram os seus produtos obsoletos antes que os outros o façam”. Se essa frase foi realmente proferida por ele, não podemos afirmar, mas dentro do nosso contexto, é um ponto importante a se pensar. As empresas, cuja inovação é um fator de estratégia, são conduzidas de forma mais estruturada e organizada. Essas empresas estão dispostas em investir em P&D durante o prazo que for necessário. Englobam aqui tanto o fator de competitividade como também de sobrevivência. Pode ser uma estratégia reativa (imitadora), defensiva, subcontratação (dependente) ou ofensiva, mas em qualquer caso a inovação é um elemento-chave. A capacidade tecnológica de uma empresa pode ser definida pelo seu grau de domínio e experiência no processo de inovação tecnológica. Assim, podemos dizer que empresas no 1º nível de capacidade tecnológica são aquelas que têm capacidade de identificar, selecionar e comprar tecnologia materializada. As empresas no 2º nível de capacidade tecnológica são aquelas que conseguem comprar e modificar a tecnologia adquirida. Já as empresas de 3º nível tecnológico são aquelas que conseguem produzir novos produtos e/ou serviços no mercado utilizando sua própria tecnologia. A aquisição de tecnologia material é limitada. A construção de capacidades inovadoras requer um esforço humano, ou seja, imaterial, que vai desde o conhecimento científico de quem pretende inovar, até a interação da empresa inovadora com seus fornecedores. A estratégia tecnológica que uma empresa adota é muito relevante para o sucesso de seu negócio. Freeman (1982, p. 265-285) apresenta em seu livro Economics of industrial innovation (Economia da inovação industrial) essas estratégias de forma detalhada: 122 UNIUBE • ofensiva: as empresas que se utilizam desta estratégia procuram uma posição de liderança técnica perante o mercado e por esse motivo investem em um departamento específico de P&D, contratam técnicos e cientistas especializados e dão valor ao sistema de patentes; • defensiva: a principal estratégia de busca tecnológica dessas empresas seria aproveitar-se de eventuais erros de empresas pioneiras. De certa forma, investem em P&D, mas a maior análise está em cima da empresa concorrente; • imitadora: com relação às inovações propostas, as empresas que se utilizam desta estratégia não disputam posição de liderança perante o mercado e custeiam suas inovações por meio de simples cópias a preços mais baixos; • dependente: praticamente não possuem estratégia de inovação tecnológica. Geralmente, são empresas que mantêmsuas rotinas e são conservadoras. As empresas podem conseguir acesso à tecnologia por meio de: • compra de tecnologia: incluem equipamentos industriais e serviços; • importação de tecnologia: neste caso, existe uma capacidade de prover serviços tecnológicos e recursos humanos aptos para desenvolver os pacotes tecnológicos comprados de fornecedores estrangeiros; • P&D – Pesquisa e Desenvolvimento; • vigilância tecnológica: realizada através da observação direta da concorrência; formação de pessoal próprio: investimento em P&D; • licenciamento: concessão de uma licença para explorar determi- nada tecnologia; • pesquisa por encomenda: contrato com terceiros para realização da inovação; • contratação de especialistas: geralmente trabalham para a empresa em questão apenas no período do desenvolvimento do novo processo ou produto. UNIUBE 123 Além das formas de acesso comentadas, a empresa também pode optar por buscar a tecnologia nas universidades, conforme comentaremos a seguir. Sociedade do conhecimento4.11 Tivemos com a Segunda Guerra Mundial um momento marcado pela destruição. A sociedade buscou diferentes formas de sobreviver ao caos instalado, principalmente na Europa e América do Norte. Conforme acompanhamos na história da produção industrial, até esse momento, vivíamos a era da Sociedade de Serviços. O homem social produzia. O desenvolvimento tecnológico em constante transformação nos trouxe a Sociedade da Informação, principalmente a partir dos anos 70, quando as formas de divulgação da informação alcançaram a base tecnológica necessária para a sua globalização. Antes disso, porém, Drucker (1995) já apontava em seus ensaios, o que ele chamava de trabalhador do conhecimento. Nesse contexto, o conhecimento apresenta-se tão vital e importante que se torna uma vantagem competitiva nos meios de produção. Afirma Drucker: na Sociedade do Conhecimento, cada vez mais conhecimentos, especialmente avançados, serão adquiridos muito depois da idade escolar e, cada vez mais, através de processos educacionais não centrados na escola tradicional. (Drucker, 1995, p.156). O recurso humano básico não é mais o capital, ou os recursos naturais, ou ainda a mão de obra, mas, sim, o conhecimento que se forma em espiral. As organizações não geram conhecimento, as pessoas que se encontram nelas, sim, desde que encontrem condições propícias para a sua criação. 124 UNIUBE Incentivo à Pesquisa e à Inovação Tecnológica – o CNPq4.12 O Governo Federal já percebeu que para uma maior participação do Brasil no cenário de Inovação Tecnológica mundial, precisará de uma política que em parceria com a educação, desperte os jovens para a pesquisa. Nesse sentido, dentre as iniciativas do governo, encontramos o CNPq. O CNPq é uma Fundação Pública do Poder Executivo de fomento à pesquisa vinculado ao Ministério de Ciência e Tecnologia que existe há 50 anos no Brasil. Sua atribuição é financiar a: formação, capacitação e aprimoramento de recursos humanos, no País e no exterior, quanto ao fomento à pesquisa científica, tecnológica e de inovação, mediante o aporte de recursos orçamentário- financeiros para despesas de capital e de custeio de projetos, utilizando-se de recursos próprios, alocados ao seu orçamento, ou em parceria com outras instituições nacionais, de abrangência federal, estadual e regional, e internacionais, por meio de transferências recebidas e/ou repassadas, mediante convênios e parcerias estabelecidas para essas finalidades. (CNPq, 2007, p.6). No último relatório de gestão, mostra que atuando conjuntamente com o MCT, o CNPq conseguiu superar a marca de quatro mil projetos de pesquisa e expandiu em mais de 50% o volume de recursos. Algo em torno de 155,5 milhões. Foram mais de 57 mil bolsas, um milhão de currículos cadastrados na plataforma Lattes e mais de 4 mil instituições cadastradas (CNPq, 2007). A Plataforma Lattes é uma base de dados de currículos e de instituições da área de ciência e tecnologia em um único Sistema de Informações. O Currículo Lattes registra a vida pregressa e atual dos pesquisadores sendo SAIBA MAIS UNIUBE 125 elemento indispensável à análise de mérito e competência dos pleitos apresentados à Agência. Acesse a plataforma, disponível em <lattes.cnpq.br>, conheça os maiores pesquisadores de todos os tempos e cadastre o seu currículo também. Analisando a atuação do CNPq nos últimos anos, percebe-se uma busca por crescente racionalização e sistematização, no que concerne à organização das atividades e projetos inerentes aos mesmos e, principalmente, à contínua ampliação das suas realizações. Em 2009, foi aberto um novo edital do RHAE (Recursos Humanos em Áreas Estratégicas) com rodadas de seleção de propostas em três oportunidades, ao longo de 2010. O objetivo é selecionar propostas que visem apoiar as atividades de pesquisa tecnológica e inovação por meio da inserção de mestres ou doutores, em empresas, prioritariamente em empresas de pequeno e médio porte, atendendo aos objetivos do Plano de Ação de Ciência, Tecnologia e Inovação e as prioridades da Política de Desenvolvimento Produtivo – PDP. Caso queira saber mais e ficar por dentro do que acontece nesta área, sugerimos acessar o sítio do CNPq regularmente no endereço: <http://www. cnpq.br/web/guest/rhae>. PESQUISANDO NA WEB 4.13 Em busca da inovação tecnológica – a cooperação universidade-empresa Na América Latina, o ponto inicial de cooperação entre universidade- empresa foi a publicação de um artigo em 1968, em uma revista 126 UNIUBE argentina, chamado “La ciencia y la Tecnología en el desarrollo futuro de América Latina”, de autoria de Jorge Sábato e Natálio Botana. Esse artigo foi escrito há 30 anos e é visto por estudiosos como um ponto de referência na área. Sábato e Botana (1968 citado por REIS 2004, p.104) defendem que os países latino-americanos devem realizar ações sérias, sustentáveis e permanentes no campo da pesquisa científica e tecnológica para a superação do subdesenvolvimento. Entretanto, tal posicionamento das universidades tem causado polêmica. Não estariam elas desviando-se de seus objetivos primordiais, que são o ensino e a pesquisa? Discute-se muito sobre a segunda revolução acadêmica, por qual passa a universidade. Tivemos uma primeira revolução no final do século XIX com o advento da pesquisa na Universidade de Berlim. A segunda caracteriza- -se basicamente na relação da escola com o setor produtivo. Assim, essa segunda revolução seria a participação dos pesquisadores da universidade na elaboração de novos processos e produtos em parceria com o próprio mercado. A universidade começa a prestar serviços e consultorias que podem constituir a porta de entrada para relações de maior relevância. Para que a parceria universidade-empresa tenha sucesso, Reis (2004, p.146-149) além de apontar atitudes motivadoras que podem ser adotadas, apresenta as principais barreiras que também devem ser enfrentadas por cada uma das entidades, conforme mostraremos a seguir. UNIUBE 127 4.13.1 Motivações Para as empresas: • aquisição de novos conhecimentos; • estar a par de novas descobertas, ter acesso à inovação; • obter opiniões independentes e diferentes; • identificação dos melhores alunos para contratação; • melhoria da imagem e do prestígio da empresa aos olhos dos clientes; • obtenção de apoio técnico para a solução de problemas; • os custos de pesquisa são reduzidos; • acesso aos recursos humanos da universidade; • acesso aos laboratórios e equipamentos. Com o aumento da competição acirrada entre as empresas, aquelas que buscam parcerias com as universidades, melhoraram seu desempenho tecnológico e, consequentemente, seu prestígio perante a sociedade. Estas empresas,atuando dessa maneira, passam a ser vistas não só como visionárias do lucro, mas também como empresas socialmente responsáveis, o que pode inclusive aumentar seu sucesso. Os benefícios para a universidade são: • a realização da função social da universidade ao transferir conhecimentos que promovam a melhoria da qualidade de vida da população; • divulgação de uma boa imagem da universidade; • aplicação de conhecimentos teóricos à realidade; • obtenção de conhecimentos da realidade empresarial úteis ao ensino e à pesquisa; • abrir o mercado de trabalho para o aluno; • obtenção de casos reais para aplicação nas aulas; • permitir aos alunos contatos com as empresas; 128 UNIUBE • obtenção de recursos financeiros adicionais; • obtenção de equipamentos, matérias-primas, serviços etc., forneci- dos pela empresa; • obtenção de benefícios para a carreira acadêmica do professor; • o professor/pesquisador adquire prestígios aos olhos da comunidade empresarial; • o professor/pesquisador adquire prestígios aos olhos da comunidade acadêmica; • possibilidades de emprego fora da universidade; • a universidade também ganha realizando parceria com as empresas, pois melhora sua qualidade de ensino, uma vez que grandes inovações tecnológicas demandam grandes investimentos e, muitas vezes, as universidades não conseguiriam alavancar os recursos necessários para isso sozinhas. Conheça, a seguir, alguns dificultadores, tanto para as empresas quanto para as universidades. 4.13.2 Barreiras Para a empresa: • reduzida aplicação prática dos trabalhos acadêmicos; • falta de órgão de gestão do processo e a complexidade dos contratos; • necessidade de confidencialidade; • inexistência de canais adequados para a interação; • falta de uma estratégia da universidade para as relações com a empresa; • falta de uma estratégia da empresa para as relações com a universidade. Para a universidade: • falta de uma estratégia da universidade para as relações com a empresa; UNIUBE 129 • falta de uma estratégia da empresa para as relações com a universidade; • burocracia da universidade; • inexistência de canais adequados para a interação; • reduzida aplicação prática dos trabalhos acadêmicos; • existência de preconceitos, de uma parte à outra. Embora a parceria entre empresa e universidade apresente bons motivos para ser implementada, existem barreiras comuns que podem inviabilizar o projeto, bem como uma que tange o objetivo do negócio na maior parte dos casos: a empresa visa o lucro, enquanto que a universidade visa o conhecimento. Assim, mesmo que o objetivo final seja trazer melhorias de processos, produtos ou serviços para ambas, tal iniciativa deve estar calcada em um contrato jurídico com cláusulas bem definidas, para que na hipótese de descumprimento, qualquer das partes possa ser responsabilizada e punida, se necessário. Universidade-Empresa: Caso Eletrobrás, sucesso garantido. A Eletrobrás é uma empresa que foi criada em 1962 para construir usinas geradoras, linhas de transmissão e subestações destinadas ao suprimento de energia elétrica no Brasil. Controla 60% da energia elétrica consumida aqui, através de suas empresas. Na década de 90, presenciamos uma total falta de investimentos na área por conta do Programa Nacional de Desestatização, o que causou uma série de prejuízos no setor. No entanto, em 2003 a Eletrobrás criou o Programa de Desenvolvimento Tecnológico e Industrial – PDTI – para coordenar ações de pesquisa e desenvolvimento (P&D) das empresas do Sistema Eletrobrás, aproximando EXPLICANDO MELHOR 130 UNIUBE a empresa de universidades, centros de pesquisa e indústria, e estimulando a fabricação local dos bens requeridos para manutenção e expansão do setor elétrico brasileiro. Em 2006, foi criada a Universidade Corporativa do Sistema Eletrobrás – UNISE, o que permitiu que o conhecimento criado nos diversos centros de pesquisa pudesse ser interligado, armazenado, mensurado, disponibilizado e transmitido em qualquer parte do Sistema Eletrobrás. Essa estratégia é fundamental para que a empresa possa se recuperar dos anos de falta de investimento em capacitação técnica de seu pessoal e em projetos de pesquisa e desenvolvimento. De 2001 até 2005, a Eletrobrás já soma 141 projetos de P&D sob sua responsabilidade, num total de R$ 314 milhões. Somando as suas cinco subsidiárias, o número de programas chega a 728, com um investimento de R$ 772,5 milhões. Acredita-se que estão sendo criadas as condições para que ela possa ir em direção à reconstrução dos investimentos tecnológicos e o desenvolvimento de competências críticas da organização e de seus membros. Esse caminho permitirá preencher novamente as condições capacitadoras para responder aos desafios do setor energético. Principais Projetos da Eletrobrás: • implantação do Instituto de Energia Elétrica da Universidade Federal do Maranhão; • implantação do Laboratório de Isolamentos Elétricos da Universidade Federal de Campina Grande; • elaboração do Atlas Solarimétrico e a disseminação da tecnologia solar no Estado de Alagoas; • promoção da Qualidade e Eficiência Energética de Transformadores de Distribuição; • elaboração do Atlas Eólico e disseminação da tecnologia eólica no Estado de Alagoas; UNIUBE 131 • revitalização do Cepel – Avaliação da Gestão de Tecnologia e Inovação – GTI do Setor Elétrico Brasileiro; • geração Elétrica a partir de Biocombustíveis; • constituição, implantação, operacionalização de um Centro de Estudos, Investigação e Inovação em Qualidade e Compatibilidade Elétrica – C-QCE na Universidade Federal de Itajubá; Outro caso prático: Parque Industrial da Roche Em 2000, na empresa de medicamentos Roche, de Jacarepaguá, foi realizada uma aplicação da espiral do conhecimento, uma metodologia que tinha como objetivos sanar gaps na área de vendas da empresa, promover a sustentabilidade para os próximos anos e verificar como o conhecimento era compartilhado e fixado entre os colaboradores. Naquele momento, havia uma lacuna muito grande de conhecimento do staff da Divisão Industrial quanto aos procedimentos e tarefas atribuídos aos profissionais representantes dos produtos. Esses representantes enfrentavam, por um lado, as demandas dos médicos prescritores, desejosos de saber detalhes sobre a produção e controle de qualidade dos produtos Roche. Por outro lado, os colaboradores do Parque Industrial lidavam com visitantes técnicos de várias origens. O programa foi implantado na recepção dos visitantes, em que um representante acompanha todo o processo. Por outro lado, os colaboradores da fábrica eram recepcionados por um Representante Comercial. Um tipo de visita, mas com mudança de foco. A empresa assumiu assim que o conhecimento não é apenas mais um recurso ao lado dos fatores tradicionais de produção, mas é o recurso mais importante. Descobriu com esse trabalho, que a chave para a prosperidade futura está em educação e treinamento. A aprendizagem mais importante que os colaboradores Roche aprenderam com a implantação dessa Universidade Empresa é que aprender é um espiral e deve ser construído em rede. 132 UNIUBE Além da interação empresa-universidade, existem vários atores que interagem entre si para formar um Sistema Nacional de Inovação (SNI) forte. Dentre eles, destacam-se o governo, as entidades científicas e tecnológicas e outras instituições e programas. O papel do governo é o de fornecer uma boa infraestrutura, com leis que impulsionem a inovação, bem como definir políticas estáveis e criar entidades. No Brasil, destacam-se a FINEP e o CNPq. Além disso, algumas ONG’s vêm desenvolvendo um papel expressivo nesse setor, tais como a ANPE e a PROTECI. Informações importantes podem ser acessadasatravés dos sites: Anpei – <http://www.anpei.org.br>. Infotec – <http://www.infotec.org.br>. Abipti – <http:/www.abipti.org.br>. Protec – <http://www.protec.org.br>. IPDMaq – <http://www.ipdmaq.org.br>. IPDElectr – <www.ipdelectron.abinee.org.br>. Mobilizar para Inovar – <www.mbc.org.br>. Movimento Brasil Competitivo – <http://www.mbc.org.br>. PESQUISANDO NA WEB Observe, a seguir, a descrição de um importante prêmio em relação à Ciência e Tecnologia. Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia – 2009 O Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia, da Unesco, teve o objetivo de fomentar a cooperação técnico-científica entre os países participantes do AMPLIANDO O CONHECIMENTO UNIUBE 133 bloco Mercosul (efetivos e associados) por intermédio do reconhecimento do trabalho de estudantes secundários, estudantes universitários, jovens pesquisadores e equipes de pesquisa que representem contribuição direta ao desenvolvimento científico e tecnológico da região. Na edição de 2009, o tema escolhido foi Agroindústria. Foram recebidos 194 trabalhos provenientes de todos os países membros efetivos do bloco Mercosul. Categoria iniciação científica: Obtenção e caracterização de um material aglomerado, utilizando bagaço de cana (30% da matéria-prima). Projeto desenvolvido por dois alunos paraguaios do Ensino Médio. Categoria estudante universitário: Otimização de protocolos de cultivo em larga escala e obtenção de compostos bioativos de Hypericum polyanthemum (Erva de São João), nativo do sul do Brasil.Trabalho que pretende nortear cultivos em larga escala de plantas medicinais como matéria-prima para pesquisa e indústria farmacêutica nacional. Aluna do curso de Farmácia da UFRGS. Categoria Jovem Pesquisador: Concentração de Extrato de Própolis por nanofiltração. Doutorado da Unicamp. O trabalho mostrou que a concentração do produto passou de 23,67 mg/g para 96,76 mg/g com essa técnica. Categoria Integração: Utilização integral de resíduos de queijo de preparação e preservação de probióticos. Um trabalho integrado da Argentina, Chile e Colômbia que propõe estratégias não convencionais para otimizar a preservação de microorganismo probióticos cultivados em soro de queijo para o desenvolvimento de um produto que poderá ser usado no controle de doenças do trato intestinal. Para saber mais, acesse: <www.unesco.org>. 134 UNIUBE Prêmio Finep de inovação – 2009 Categoria Instituição de Ciência e Tecnologia – Fundação Certi (SC) – Campus da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) – é um instituto de tecnologia privado sem fins lucrativos. As tecnologias geradas pela CERTI estão associadas aos projetos de P&D realizados com empresas de diversos setores, entidades de governo e parceiros. Tem parcerias com instituições brasileiras e estrangeiras, como o Instituto Fraunhofer IZM, da Alemanha. Junto a ele, desenvolve projetos na área de Ecodesign de produtos eletrônicos e tecnologias de conservação de energia, recíso e reciclabilidade. Categoria Tecnologia Social – Embrapa Clima Temperado (RS) – Com o projeto “Quintais Orgânicos de Frutas”, criado para compor o Programa Fome Zero, em 2003, o projeto já implantou mais de 910 pomares na Região Sul, totalizando 63 mil árvores frutíferas orgânicas. A Embrapa fornece as mudas, os insumos para o solo e a vegetação quebra-vento, além de fazer um acompanhamento quadrimestral das plantações. O objetivo é combater a desnutrição nas populações mais humildes e resgatar a tradição de se manter um pomar no quintal de casa. Categoria Pequena Empresa – Angelus Indústria de Produtos Odontológicos (PR) – Atua na fabricação de materiais inovadores na Odontologia. Desenvolveu uma linha de pinos em fibras de vidro e carbono, mais resistentes e flexíveis do que os disponíveis até então. Com este produto, tornou-se líder de vendas na América Latina. Mantém ainda o Programa Angelus de Apoio à Pesquisa, cujo objetivo é apoiar pesquisadores de universidades públicas e privadas que desenvolvam teses ou monografias ligadas à inovação do setor. Categoria Média Empresa – Opto Eletrônica (SP) – Desenvolve, fabrica e comercializa equipamentos que combinam alta tecnologia óptica e eletrônica. Nesta empresa, o tempo gasto em mestrados e doutorados conta como hora trabalhada. UNIUBE 135 Categoria Grande Empresa – Natura Cosméticos (SP) – É líder no mercado brasileiro de cosméticos, fragrâncias e higiene pessoal. Não faz testes em animais, extrai a matéria-prima de forma sustentável e vem recebendo financiamentos reembolsáveis e não reembolsáveis da FINEP, desde 2001. Entre 2008 e 2010, a empresa deve receber R$ 2,9 milhões em recursos. Somente em 2008, a Natura investiu 103 milhões em pesquisa e desenvolvimento. Categoria Inventor Inovador – Roberto Zagonel (SC) – O catarinense Roberto Zagonel inventou um chuveiro elétrico que esquenta a água na medida certa. Há 14 anos no mercado, a Máster Ducha Zagonel conta com um controle gradual de potência com cinco opções de temperatura, em vez das duas que nos são conhecidas - inverno e verão. É líder de vendas na região Sul e registra um crescimento de 5% a 10% ao ano. Para saber mais, acesse <premio.finep.org.br>. Assim, finalizamos nossa conversa questionando se você está preparado para o cenário tecnológico em franca expansão. Consideramos que é necessário um instrumental que favoreça a inserção neste contexto, e foi isso que propusemos com mais este estudo. No entanto, por mais que o mapa esteja aberto, o fator mais importante é vontade, ou seja, querer participar de todo o processo. Esperamos que, em breve, sua empresa seja um dos exemplos que foram aqui citados. Não pare por aqui, busque novas referências, pesquise os assuntos apresentados. Você deve construir seu conhecimento! 136 UNIUBE Resumo Neste capítulo, destacamos que: • os termos invenção e inovação são distintos; • a invenção é simplesmente algo novo, enquanto que a inovação é a novidade que foi colocada em prática com sucesso, ou seja, gerou resultados, e já está disponível no mercado; • a atividade deve possuir três pontos fundamentais para ser considerada uma inovação: novidade, aplicação prática e o resultado, sendo geralmente classificada de duas formas: conforme o objeto em foco e conforme o grau em que a inovação ocorre; • a inovação tecnológica tem sido fator fundamental para o desenvolvimento socioeconômico e cultural de um país, fazendo com que as empresas necessitem investir cada vez mais em pesquisa e desenvolvimento; • a expressão propriedade intelectual abrange os direitos às invenções em todos os campos da atividade humana, como exemplo, descobertas científicas, obras literárias e musicais etc., enquanto que a expressão propriedade industrial se refere à proteção de patentes, marcas, desenho industrial, indicações geográficas e proteção de cultivares; • propriedade industrial é uma das grandes áreas da propriedade intelectual; uma vez que o processo de inovação não ocorre de maneira linear, ele pode seguir dois planos distintos e complementares para obter sucesso: a concepção das ideias e o desenvolvimento das mesmas; • geralmente, a estratégia tecnológica adotada por uma empresa está classificada em ofensiva, defensiva, imitadora ou dependente; • a empresa pode buscar o seu aprimoramento tecnológico efetuando parcerias com universidades, pois os serviços prestados por elas culminam no desenvolvimento econômico do país; • existem várias alternativas e políticas de fomento à Pesquisa e Desenvolvimento tecnológico em andamento e, neste capítulo, vimos algumas propostas. UNIUBE 137 Atividades Preparamos para você algumas atividades com o objetivo de recordar o conteúdo que você estudou neste capítulo. Atividade 1 Vimos, neste capítulo, quea inovação pode ser motivada por muitos fatores internos e externos à empresa. Um dos fatores é a necessidade de mercado provocada por mudanças de hábitos da população. Observe as seguintes situações: • alimentos enriquecidos com vitaminas, cálcio, ômega 3; • refeições pré-preparadas; • materiais de limpeza amigos do ambiente. Essas situações apresentadas deram impulso às indústrias que passaram a produzir seus produtos de acordo com esses princípios. Liste alguns produtos que vieram para suprir essa necessidade e justifique por que cada um desses itens se transformaram em motores e motivações para a inovação. Atividade 2 No nosso estudo, percebemos que para que uma inovação obtenha sucesso na empresa, deve-se buscar soluções para os seus problemas. Todos os níveis de sua estrutura organizacional devem estar envolvidos. A empresa deve ainda recorrer a fornecedores, consultores, especialistas etc., e procurar não “importar” soluções prontas. Os objetivos e as expectativas da organização devem ser claros e partilhados por todos, principalmente com os clientes em primeiro plano. Vimos, também, que uma empresa deve desenvolver a capacidade de autoaprendizagem, absorver e transformar novas informações em conhecimentos integrados da própria organização. 138 UNIUBE Observe o caso: A empresa X comprou novos equipamentos que, segundo o vendedor, otimizaria o processo de produção. No entanto, depois de 6 meses, foi feita uma avaliação e percebeu-se que o novo maquinário estava subestimado e, por isso, ao invés de otimizar o processo, atravancava. Os novos equipamentos ficavam mais parados do que em funcionamento e os funcionários optavam por voltar a usar o antigo. Você não conhece a empresa mas, baseado nos nossos estudos, tente imaginar o que pode ter acontecido e descreva. Atividade 3 Um dos assuntos abordados neste capítulo refere-se aos tipos de inovação. Aprendemos que a inovação pode ser classificada conforme o objeto em foco e conforme o grau. A inovação conforme o grau, segundo Freeman e Perez (1988, p. 3861), pode ser incremental ou radical, ou ainda que se refira ao sistema ou paradigma tecnológico. Leia as afirmações a seguir e classifique-as de acordo com a Inovação Radical ou de Ruptura ou Inovação Incremental. Coloque A para Inovação Radical ou de Ruptura e B para Inovação Incremental: TIPO DE INOVAÇÃO A - Inovação Radical ou de Ruptura B - Inovação Incremental Características A ou B 1. Caracteriza-se por uma busca de aperfeiçoamento constante e gradual. UNIUBE 139 2. Melhora o desempenho dos seus produtos nas formas que realmente fazem a diferença junto dos seus clientes. 3. Caracteriza-se pela incessante busca, por parte da organização que a leva a cabo, de ruptura e quebra de paradigmas. 4. Suas práticas de gestão estão baseadas nos seguintes princípios: "ouvir" os clientes; investir agressivamente em tecnologias que ofereçam àqueles clientes real satisfação das suas necessidades; focalizar os mercados maiores ao invés dos menores. 5. Os princípios que regem esse tipo de inovação são: as empresas dependem de clientes e investidores para obter recursos; pequenos mercados não resolvem as necessidades de crescimento de grandes empresas; mercados que não existem não podem ser analisados; fornecimento de tecnologia pode não se igualar à procura do mercado. 6. As organizações com maior potencial de levar a cabo esse tipo de inovação são aquelas cujos clientes necessitam das tecnologias para fazer fluir os recursos, empresas/ organizações pequenas o bastante para se entusiasmarem com ganhos modestos, empresas/ organizações que ao planejarem as inovações consideram a possibilidade de fracasso. 7. Permite às empresas que a praticam, relativamente aos seus pares, praticar margens mais elevadas. 8. A base de conhecimentos da empresas é favorecida. Atividade 4 Explique os termos apresentados no texto “denovação” ou “inovação destrutiva” segundo as ideias de Schumpeter e Hagerstrand. Atividade 5 Realizando um tour pela internet, conhecemos muitas invenções malucas e que, mesmo sem sentido, são comercializadas. Observe as imagens a seguir: 140 UNIUBE Protetor de orelhas para cães. Fornece um dispositivo para proteger as orelhas enquanto ele está comendo. Fonte: Adaptado de Essa (2011). Chutador de bumbum Fonte: Adaptado de Essa (2011). UNIUBE 141 Umedecedor para selos Fonte: Adaptado de Essa (2011). Guarda-chuva de cabeça Fonte: Adaptado de Essa (2011). 142 UNIUBE Observação importante! Essas invenções foram patenteadas! Escolha uma das invenções anteriores e descreva os pontos positivos e os negativos para lançar este produto no mercado. Referências BAPTISTA, Paulo. A Inovação nos Produtos, Processos e Organizações. Portugal: Princípia, 1999. Disponível em: <http://www.spi.pt/documents/ books/inovint/ippo/cap_apresentacao.htm>. Acesso em: 10 ago. 2010. CNPq – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico. Relatório de Gestão Institucional 2007. Disponível em: <http://www.cnpq. br/cnpq/docs/relatorio_gestao_2007.pdf>. Acesso em: 10 ago. 2010. BRASIL, Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE. Pesquisa de Inovação Tecnológica PINTEC 2005. 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Considerando apenas a máquina, o engenheiro precisa compreender peculiaridades do funcionamento, do rendimento e da manutenção para poder utilizar estes conhecimentos para determinar parâmetros de funcionamento ideal, adequando a máquina para o processo, otimizando seus recursos com foco na produtividade. Nesse sentido, detalharemos parte dos conceitos, elementos e aplicações de transmissão de energia em máquinas. Veremos que uma das formas de transmitir energia é mecanicamente, utilizando uma cadeia cinemática formada por elementos mecânicos. Outra maneira é, por meio da corrente elétrica, obter transmissões eletromecânicas. Para tal, faremos citações referenciando conceitos da física e detalhando elementos mecânicos compondo sistemas, sendo 146 UNIUBE Esquema 5.1 Sistemas mecânicos 5.2 Sistemas de transmissão 5.3 O movimento circular 5.4 Relação de transmissão 5.5 Transmissão por correias 5.6 Transmissão por engrenagens 5.7 Transmissão por correntes 5.8 Esteira transportadora 5.9 Roscas de transmissão Objetivos Ao final dos estudos propostos neste capítulo, esperamos que você esteja apto a: • identificar os sistemas mecânicos e eletromecânicos e sua importância para a análise e entendimento de processos de produção; • identificar elementos que compõem sistemas de transmis- são e perceber a interação entre eles; • perceber por meio dos conceitos e aplicações apresentados a importância destas operações de transmissão em processos produtivos; • calcular ganhos e otimizações de processos produtivos. contextualizados para melhor entendimento, sendo detalhados, da mesma forma, os sistemas eletromecânicos. Outro tipo de transmissão de energia que será visto posteriormente, porém não neste componente curricular, é a utilização de fluidos para efetuar transmissões óleo-dinâmicas ou pneumáticas. UNIUBE 147 Para um melhor entendimento dos objetivos deste componente curricular, devemos nos referenciar a Mabie (1967), analisando os mecanismos do estudo cinemático de sistemas. Podemos definir sistema somo sendo o conjunto de elementos correlacionados e mecanismo é a “combinação de corpos rígidos compostos e conectados de tal forma que se movem entre si com movimento relativo definido” (MABIE, 1967, p. 6). Os movimentos e as forças serão passíveis de análises pelo engenheiro no projeto de uma máquina ou análise de um processo. Os sistemas mecânicos, por exemplo, podem ser simples com dois componentes como engrenagens, que transmitem potência e movimento, bem como um complexo com vários elementos de transmissão, conforme vemos na Figura 1. Sistemas mecânicos5.1 Figura 1: Exemplo de sistema mecânico. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Para estudarmos os sistemas de transmissão, devemos rever algumas definições da cinemática, referentes a movimento circular. Isto se faz necessário para melhor analisar o método pelo qual o movimento e a potência são transmitidos de um elemento para o outro. Sistemas de transmissão5.2 148 UNIUBE De acordo com Mabie (1967), a transmissão pode ser feita de 3 formas: • por contato direto entre os membros, como na utilização de engrenagens; • por meio de uma conexão ou biela; • por uma conexão flexível, utilizando polias e correia. A definição inicial que temos que entender é a de velocidade angular, que representa o deslocamento em um determinado intervalo de tempo descrito em uma trajetória circular. Conforme sabemos, a variação angular seguindo uma trajetória circular pode variar de 0º ao infinito. Por exemplo, uma roda quando completa um ciclo, possui uma variação angular de 360º. Como a velocidade angular é dada em rad/s, devemos considerar a variação de 0 a 2π rad. Se esse procedimento é realizado em 1 segundo, temos os dados para determinar a velocidade angular, e podemos defini-la como: t φω ∆= ∆ Sendo: ω = velocidade angular em rad/s; ∆ = variação angular em radianos (rad); ∆t = variação de tempo em segundos (s). Porém, precisamos entender e relacionar esta informação a aplicações práticas, contextualizando-a com o objetivo de analisar processos e otimizá-los, projetar uma máquina ou qualquer outra atividade pertinente. Para tal, vamos relembrar as definições de período e frequência. O movimento circular5.3 UNIUBE 149 O período (T) é o tempo necessário em segundos para que a variação angular (ω) seja de 360º, ou seja, o tempo de duração de um ciclo 2 T π ω = . Portanto, podemos concluir que o período é inversamente proporcional à velocidade angular, ou seja, se pudermos aumentar a velocidade angular de um elemento, faremos com que seu período (T) diminua. A frequência é calculada como o inverso do período (T), sendo definida em Hertz (Hz) e representa o número de ciclos completados em um segundo. Se um elemento circular de um processo completa 50 ciclos em 1 segundo, desta forma ele completa cada ciclo em 0,02s ou 20ms (logo T=20ms) e sua frequência é de 50 Hz. Podendo ser representado como: 1 f T = Sendo: f = frequência em Hertz (Hz); T = período em segundos (s). Completando esta revisão inicial, relembraremos as definições de rotação (n) e de velocidade periférica. A rotação permite analisarmos quantos ciclos são completados em 1 minuto. Se tivermos o período ou a frequência definidos, podemos calcular a rotação. Geralmente, para especificarmos determinados equipamentos, precisamos considerar a rotação de elementos que influenciam diretamente a vazão ou velocidade do processo, para assim, aumentar a sua produtividade e/ou eficiência. Portanto, podemos definir a rotação como: ou Sendo: = rotação (rpm); = frequência (Hz); = velocidade angular (rad/s). 150 UNIUBE A velocidade periférica ou tangencial é relacionada com a rotação e o raio do círculo que define a trajetória, sendo: Sendo: = velocidade periférica (m/s); = rotação (rpm); = raio (m). Por meio da velocidade periférica de um elemento, podemos definir a velocidade de um processo que está com ele relacionada. Contextualizando, se o engenheiro, analisando um processo, verificar que a velocidade de uma esteira está relacionada à rotação de um elemento circular, podemos agora compreender quais variáveis fazem parte desta composição, e aumentar ou diminuir a vazão do processo, significa alterar estas variáveis. Durante todo o curso de engenharia de produção, vocês estudarão processos, sistemas ou máquinas que podem e devem ser analisados quando observamos movimentos circulares. A um componente em que se observa uma velocidade periférica aplicada, podemos associar outros componentes ou sistemas para a transmissão de energia. Nesse caso, podemos relacionar as transmissões mecânicas, óleo ou pneumático- dinâmicas e eletromecânicas definidas, respectivamente, mediante a associação de elementos mecânicos, fluido ou corrente elétrica. Este componente curricular objetiva o estudo e análise dos sistemas mecânicos e eletromecânicos, sendo que o estudo de elementos pneumáticos e hidráulicos serão abordados em outro momento, contextualizado em aplicações. Vamos exemplificar: Consideraremos, para análise de um projeto de processo, que temos um sistema mecânico motor que possui, dentre suas especificações, uma UNIUBE 151 rotaçãode 2000 rpm. Por meio da rotação, podemos definir a velocidade angular, o período e a frequência aplicadas. 𝜔=𝜋∙𝑛/30=2000𝜋/30 Estes dados estão diretamente relacionados com rendimentos pontuais e, somados a outros, definirá o rendimento global. Vamos às especificidades de cada sistema de transmissão. Existem várias relações de transmissão que traduzem as características dos elementos envolvidos no sistema, para que possamos, por meio da análise do processo, determinar as necessidades como os elementos, rendimentos, aplicações, velocidade motora, velocidade movida, sentido de rotação, conjuntos dentre outros aspectos. Relação de transmissão5.4 Analisaremos a relação de rotação nos sistemas de transmissão! Considerando dois elementos circulares, o elemento que transmite a energia é chamado motor e o outro de movido. Se os elementos possuem o mesmo diâmetro, a rotação de ambos, pela transmissão, será igual. Quando o diâmetro é diferente, temos as características de ampliação ou redução. Se o elemento motor tiver um diâmetro menor, então, para cada ciclo deste, o elemento movido não completará um ciclo completo, e, portanto, há redução de rotação na transmissão. Por exemplo, se o diâmetro do elemento motor é a metade do diâmetro do movido, para 152 UNIUBE cada duas rotações do primeiro haverá uma rotação do segundo. A velocidade e a rotação dos elementos circulares, por meio da relação entre eles, definirão se a transmissão tem características de conservação, ampliação ou redução da velocidade. Vamos considerar, nas Figuras 2, 3 e 4 a seguir, dois elementos circulares considerando, o motor sempre representado à esquerda nos desenhos e o movido, o da direita. Figura 2: Transmissão de velocidade. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Figura 3: Transmissão com ampliação de velocidade. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Figura 4: Transmissão com redução de velocidade. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). UNIUBE 153 Para os exemplos citados, baseando-nos na relação entre os diâmetros dos elementos motor e movido, pode-se definir a seguinte relação: 1 2 2 1 n D n D = Quando o elemento motor não possui um contato direto com o movido, como nas configurações observadas nas figuras 2, 3 e 4, a forma de disposição do elemento transmissor, que é responsável pela transmissão de energia, determina o sentido de rotação. Agora, observe as Figuras 5 e 6: Figura 5: Transmissão com o mesmo sentido. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Figura 6: Transmissão com a inversão de sentido de rotação. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Na Figura 5, a configuração do elemento transmissor permite aplicar o mesmo sentido de rotação ao movido. Já, na figura 6, a configuração entrelaçada do elemento transmissor permite a inversão do sentido do elemento motor aplicado ao movido. 154 UNIUBE Já, quando consideramos transmissões mecânicas em que há contato direto entre os elementos motor e movido, envolvendo engrenagens, por exemplo, sempre haverá uma inversão do sentido conforme observamos na Figura 7. Figura 7: Transmissão com engrenagens. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Nestes casos, também devemos considerar a velocidade por meio do diâmetro, porém, aqui, especificamente, relacionamos o número de dentes do elemento motor e o do movido para definir se há redução, ampliação ou manutenção da velocidade, usando a seguinte relação: 1 1 2 2 n Z n Z = Sendo: n = número de rotações; Z = número de dentes da engrenagem. A seguir, estudaremos as relações de alguns sistemas de transmissão, detalhando alguns aspectos e considerando os já mostrados. Para a análise de sistemas complexos com mais de uma relação de transmissão, consideraremos as partes, observando individualmente os elementos motor e movido de cada parte do processo. UNIUBE 155 Quando o elemento motor estiver em um ponto distante do movido, é comum adotar a transmissão por correias. Neste caso, adotando polias como elementos motor e movido, e um elemento de ligação responsável pela transmissão, denominado correia, conforme podemos observar no exemplo da Figura 8. Transmissão por correias5.5 Figura 8: Sistema de transmissão por correias. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). A correia é uma tira flexível sem fim, e pode apresentar as formas trapezoidais, planas ou sincronizadas. A aderência para garantir uma boa eficiência à transmissão é dada pela superfície de contato, podendo ser lisa, corrugada transversalmente ou estriadas longitudinalmente. IMPORTANTE! As polias são peças cilíndricas movimentadas pela rotação de um eixo, quando se trata da motora, e pela transmissão de potência quando é movida. É chamada de face da polia ou coroa, na qual a correia fica em contato e tem a forma da correia para facilitar a transmissão. Na Figura 156 UNIUBE 9, a seguir, foram relacionados diversos tipos de polias e as correias correspondentes, conforme já dito, possuem a mesma forma para melhor se adaptar e proporcionar o rendimento adequado para a transmissão: Figura 9: Tipos de polias. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). UNIUBE 157 Para definir o comprimento da correia, devemos ter os dados dos diâmetros das polias e da distância entre os centros de seus eixos (Figura 10). Figura 10: Elementos de análise na transmissão por correias. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Para determinar o comprimento da correia, quando temos polias de mesmo diâmetro, usa-se a equação: 2L d Cπ= ⋅ + ⋅ Sendo: L = comprimento da correia, em metros (m); d = diâmetro, em metros (m); C =distância entre os centros das polias. Para sistemas de transmissão com polias de diâmetros diferentes, temos: 2 2( ) 2 ( )L R r C R rπ= ⋅ + + ⋅ + − 158 UNIUBE Sendo: R = raio da polia maior; r = raio da polia menor. Além do comprimento da correia, estes dados podem auxiliar na análise de processos e definir vários aspectos, como rendimento, velocidade e tipo de correia, entre outros. Exemplo Em um sistema de transmissão por correias, temos 2 polias de diâmetros D1=15cm e D2=60cm, a distância entre eixos é de 1m e a rotação da polia motora n1=1500rpm. Determine: a) se a relação de transmissão é redutora ou ampliadora; b) o comprimento da correia para este sistema de transmissão; c) a rotação da polia movida. Resolução a) A configuração da polia motora com diâmetro menor identifica um sistema de redução de velocidade. b) Dados: D1 = 20cm r = 10cm D2 = 60cm R = 30cm C = 1m = 100cm n1 = 1500rpm Como as polias apresentam diâmetros diferentes, vamos definir o comprimento da correia por: UNIUBE 159 2 2( ) 2 ( )L R r C R rπ= ⋅ + + ⋅ + − 2 23,141593 (30 10) 2 100 (30 10)L = ⋅ + + ⋅ + − 125,6637 2 10400L = + ⋅ 125,6637 203,9608L = + 329,6245 3,3L cm L m= → ≅ c) A relação de transmissão é dada por 2 1 2 1 D D n n = , e devemos calcular n2: 2 1 2 1 D D n n = 1 22 1 n D n D ⋅ = 1500 602 20 n ⋅ = 2 4500n rpm= Para o cálculo de correias cruzadas, as equações que definem o comprimento são: 2 22L d c dπ= ⋅ + ⋅ + - para polias de diâmetros iguais. 2 2( ) 2 ( )L R r C R rπ= ⋅ + + ⋅ + + - para polias de diâmetros diferentes. Existem vários tipos de correias, com diversas aplicações, formas e constituição. Para conhecer seus perfis e dimensões, acesse os links a seguir: <www.correiasmercurio.com.br> <www.copabo.com.br> <www.gatesbrasil.com.br> PESQUISANDO NA WEB 160 UNIUBE De acordo com Melconian (2007), as engrenagens têm por finalidade transmitir movimento sem deslizamento e potência, multiplicando os esforços e gerando trabalho. As engrenagens são elementos de transmis-são com dentes padronizados, podendo apresentar formatos cilíndrico, cônico e reto, chamadas de engrenagens cilíndrica, cônicas e cremalhei- ra, respectivamente. As engrenagens têm a função de transmissão de movimento e força entre dois eixos, e são utilizadas em diversas aplicações, desde sistema de relógios até industriais. Como há contato entre duas engrenagens, sempre podemos associar as relações de transmissões vistas, considerando o número de dentes ou mesmo o diâmetro destas. Podemos ter transmissões complexas com mais de duas engrenagens. Veja Figura 11 a seguir. Transmissão por engrenagens5.6 Figura 11: Redução de velocidade e aumento de torque utilizando engrenagens. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). UNIUBE 161 Na Figura 11, podemos observar um redutor de velocidade contendo seis engrenagens em quatro eixos, sendo que duas dessas engrenagens são cônicas. Considerando o eixo de entrada como sendo o eixo motor, e aplicando movimento de rotação ao mesmo, teremos transmissão de movimento com redução de velocidade e aumento de torque. Na Figura 12, podemos relacionar as partes de uma engrenagem. Figura 12: Partes de uma engrenagem. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Dentre as partes da engrenagem, o corpo pode ser de diversas formas, podendo ser: • em forma de disco, com furo central; • em forma de disco, com cubo e furo central; • corpo com 4 furos, cubo e furo central; • corpo com braços, cubo e furo central. Os dentes têm fundamental importância, pois são os elementos que, ao se engrenarem, produzem o movimento de rotação do elemento motor 162 UNIUBE para o movido. As rodas se engrenam quando os dentes de uma se encaixam no vão dos dentes da outra engrenagem e vice-versa. As engrenagens, portanto, trabalham em conjunto, podendo ter tamanhos diferentes. Se isso acontecer, a nomenclatura utilizada é coroa e pinhão, Figura 13, sendo atribuídos à maior e à menor engrenagem, respectivamente. Figura 13: Nomenclatura para engrenagens de tamanhos diferentes. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Os materiais mais utilizados para a fabricação de engrenagens são: aço-liga fundido; ferro fundido; cromo-níquel; bronze fosforoso; alumínio; nailon. As engrenagens cilíndricas possuem a forma de um cilindro e podem ter dois tipos de dentes: retos ou helicoidal. Os dentes retos apresentam- -se perpendiculares ao corpo, e, no helicoidal, há uma inclinação dos dentes, conforme podemos observar nas Figuras 14 e 15 a seguir. UNIUBE 163 Figura 14: Engrenagens cilíndricas de dentes retos. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Figura 15: Engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Nas engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais, os dentes são paralelos entre si e oblíquos, em relação ao eixo e ao corpo da engrenagem. Quando a engrenagem apresenta dentes retos, estes são paralelos entre si, e, ao eixo, e perpendicular ao corpo. Em ambos os casos, a operação pode objetivar a transmissão de rotação entre eixos paralelos, Figura 16. 164 UNIUBE Figura 16: Transmissão de movimento entre eixos paralelos. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). As engrenagens cilíndricas, com dentes helicoidais, também podem transmitir rotação entre eixos reversos, ou seja, não paralelos, Figura 17. Figura 17: Transmissão de movimento entre eixos não paralelos. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). As engrenagens cilíndricas têm suas características determinados por norma e que são utilizadas como referência para especificação de acordo com os seguintes critérios: UNIUBE 165 • características geométricas; • dimensionamento; • dureza Brinell; • normas; • resistência à flexão no pé do dente; • carga tangencial; • carga radial; • tensão de flexão no pé do dente; • fator de forma q; • tabela de fatores de serviço – AGMA (ϕ); • tensão admissível - σ; • ângulo de tensão - α; • engrenamento com perfil cicloidal; • curvatura evolvente; • dimensionamento de engrenagens. As engrenagens cônicas, Figuras 18 e 19, apresentam forma de tronco de cone, podendo também ter dentes retos ou helicoidais, e transmitem rotação entre eixos concorrentes. Figura 18: Engrenagem cônica de dentes retos. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). 166 UNIUBE Figura 19: Transmissão de rotação utilizando engrenagens cônicas. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). A configuração de transmissão por engrenagens utilizando uma coroa cilíndrica com dentes helicoidais e uma rosca sem fim é muito utilizada para necessidades de redução de velocidade na transmissão de rotação, Figura 20. Figura 20: Coroa helicoidal com pinhão rosca sem fim. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). UNIUBE 167 A cremalheira, Figura 21, é uma barra dentada que engrenada a uma roda dentada, tem o objetivo de transformar rotação em movimento retilíneo. Figura 21: Transmissão de movimento com uma cremalheira. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). As correntes são elementos de transmissão, geralmente metálicos, formados por uma série de elos ou anéis. Podemos relacionar vários tipos de correntes e diversas aplicações, sendo um exemplo muito usual e comum a transmissão observada quando se anda de bicicleta. Para aplicações de transmissões de um único eixo motor para vários outros movidos, utiliza-se o método de correntes. Melconian (2007, p. 273) cita como de fundamental importância a permanência a um mesmo plano de todas as rodas dentadas, Figura 22. Transmissão por correntes5.7 168 UNIUBE Figura 22: Transmissão de movimento por meio de correntes de rolo. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Uma corrente é formada por elos externos e internos que se repetem alternadamente. • Elo interno: composto por duas placas internas, duas buchas e dois rolos, sendo as buchas montadas com ajuste prensado nas placas, enquanto os rolos giram livremente sobre as buchas. • Elo externo: composto por dois pinos montados com ajuste e prensados em duas placas externas e posteriormente rebitados. Quando se seleciona correntes para um sistema, é necessário o cálculo de um dos seguintes pontos: • o passo da corrente; • tipo de corrente; • comprimento da corrente; • número de dentes do pinhão e da roda; • entre eixo; • lubrificação recomendada. UNIUBE 169 Nas Figuras 23 e 24, a seguir, podemos identificar vários pontos, como: • o diâmetro do rolo (d); • o passo da corrente (p), que é a distância entre eixos de pinos adjacentes; • largura entre placas (A); • distância entre centro de rolos (B) para correntes duplas e triplas; • distância entre eixos (C); • ângulo de inclinação, que indica quando os elos entram em contato com o pinhão (γ2); • diâmetros primitivos do pinhão (D1). Figura 23: Correntes de Rolo – Dimensões. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). 170 UNIUBE Figura 24: Elementos geométricos da transmissão por correntes. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). A relação de transmissão é dada pela proporcionalidade ou relação das duas polias, podendo ser relacionados também os raios R destas, o número de dentes (N) e as velocidades angulares (ω). 1 1 1 2 2 2 R N i R N ω ω = = = Existem diferenciações de acordo com aplicações para este método, o que faz haver tipos distintos de correntes, sendo: correntes de rolos, correntes de elevação, correntes de buchas, corrente de dentes e correntes com elos fundidos. As correntes de rolos podem referenciar as diversas normas e, dentre elas, a ANSI e DIN. Podem-se encontrar notações e especificações diversas, porém, mais comumente, três especificações, sendo a simples, dupla e tripla. Na Figura 25 estão representados vários tipos de correntes. UNIUBE 171 Figura 25: Tipos de correntes.Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). As principais características das correntes de rolos são: • velocidade periférica está limitada a 17 m/s e a velocidade angular a 6000 rpm. A potência máxima transmissível é de, aproximadamente, 3700 KW; • só podem ser utilizadas entre eixos paralelos; • exigem lubrificação; • custo intermediário entre correias e engrenagens; • apresenta um ruído maior do que as correias; • manutenção fácil; • rendimento elevado entre 97 a 98%; • montagem fácil; • vida útil alta, sendo maior que 1500 horas sem a mudança de elementos. 172 UNIUBE Os fabricantes de correntes disponibilizam catálogos para seleção e cálculo de parâmetros. Podemos definir o comprimento, potência ou número de dentes, dentre outros elementos. Vejamos com detalhes! Para definir o comprimento da corrente (L), precisamos do passo (p), da distância entre eixos (C), e do número de dentes dos elementos motor e movido (N1 e N2), de acordo com a fórmula: ( ) 2 2 2 1 2 ( 2 1) 2 4 L C N N N N p p C p π + − = + + Normas aplicáveis para corrente de rolo: • Internacional: ISO 606. • Americana: ANSI 329,1. • Brasileira: NBR 6390. A esteira transportadora, ou correia transportadora, é um dos sistemas mais utilizados na indústria e utiliza os elementos já relacionados neste capítulo, como polias e correias. A aplicação define o tipo de elementos componentes desta máquina, podendo assumir diversas configurações e dimensões. Comumente são citadas duas formas de esteiras transportadoras, sendo as planas e as abauladas. As esteiras com correias planas são utilizadas no transporte de sacas, pacotes ou produtos a granel. São estruturadas com rolos com eixos e mancais, sobre os quais se apoia uma correia sem fim. Esteira transportadora5.8 UNIUBE 173 As esteiras transportadoras são vistas em diversas atividades industriais, ou outros serviços. As correias transportadoras são compostas por elementos de máquinas, tais como eixos, mancais, polias e acoplamentos que garantem sua funcionalidade. A Figura 26, a seguir, representa uma configuração de um sistema de transporte com uma correia transportadora. Nas esteiras abauladas, as correias se movem sobre roletes, formando um ângulo em forma côncava. É utilizada para transportar materiais sólidos. A velocidade segue uma indicação de acordo com material e são especificadas por fabricantes de acordo com aplicações diversas. O Quadro 1 apresenta as velocidades máximas recomendadas em metros/segundos de materiais a granel sendo transportados. Quadro 1: Velocidades máximas recomendadas em m/seg-materiais a granel Largura da correia (mm) Cereais e outros materiais de escoamento fácil. Não abrasivos. Carvão, terra, minérios desagregados, pedra britada fina, poço, abrasiva. Minérios e pedras duros, pontiagudos pesados e muito abrasivos. 400 2,5 1,6 1,6 500-800 3,0 - 3,6 2,5 – 3,0 1,8 – 3,0 800 – 1000 3,6 – 4,1 3,0 – 3,6 3,0 – 3,3 1200 – 1600 4,1 – 5,0 3,6 – 4,1 3,8 – 3,8 174 UNIUBE Figura 26: Componentes de uma esteira. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). A alimentação da esteira é feita por um dispositivo de carregamento e um motor utiliza o sistema de transmissão para transportar o produto até o descarregamento. A polia de acionamento, também chamada de tambor, transmite o torque do motor por meio da esteira, orientando o sentido e velocidade. A polia acionada identifica o ponto de retorno, e é um elemento passivo do sistema de transmissão. Os roletes podem possuir vários papéis na estrutura de um transporte de esteiras, como mostra a sistematização a seguir, no Quadro 2. Quadro 2: Tipos de roletes Roletes de carga Os roletes de cargas são conjuntos de rolos, onde se apoia a correia transportadora quando esta se encontra carregada. A carga do material é suportada e transportada pelo conjunto rolete e esteira transferindo massas de um ponto a outro. Roletes de retorno São elementos onde não há carga direta atuando, operando apenas como trecho de retorno do elemento de deslocamento de massas, como, por exemplo, correias e esteiras. Roletes autoalinhadores Responsáveis pelo alinhamento do sistema de transmissão de massa, apresentam na sua estrutura um conjunto de rolos com mecanismos giratórios acionados pela correia transportadora. O alinhamento é realizado nos trechos de carga e de retorno. UNIUBE 175 Rolete de retorno com anéis Rolete sem aplicação de cargas utilizado no retorno, com rolos estruturados com anéis de borracha com a funcionalidade de limpeza, atuando no desprendimento do material aderido ao elemento transportador. Rolete espiral Rolete de retorno com a funcionalidade de promoção de limpeza de material do elemento transportador pelo movimento espiral dado pela forma do rolete. Rolete em catenária Conjunto de rolos suspensos e articulados entre si promovendo, se necessário, o deslocamento longitudinal e transversal em relação ao transportador. Este tipo de rolete se adapta ao formato da correia. Rolete de impacto Conjunto de rolos presentes no início da estrutura de deslocamento de massa, ou seja, no ponro de carga. A função do rolete de impacto é de atenuar o impacto do processo de carga do material sobre o elemento transportador. Roscas de transmissão5.9 As roscas de transmissão são utilizadas em diversas aplicações e transformam movimento circular em longitudinal, podendo ser paralelo ou perpendicular ao eixo da rosca. O macaco mecânico, utilizado para levantar o carro para realização de alguma manutenção, transmite o movimento circular da rosca em um movimento longitudinal identificando suspensão ou rebaixamento, dependendo do sentido de rotação da rosca. Este exemplo, ilustrado pela Figura 27, mostra o deslocamento de uma rosca de transmissão do sistema porca-fuso. 176 UNIUBE Figura 27: Rosca de transmissão em macaco mecânico (porca-fuso). Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Outra aplicação comum é vista no deslocamento da mandíbula móvel de morsas utilizadas na manutenção industrial, mostrado na Figura 28. Figura 28: Rosca de transmissão em morsa de bancada. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). As roscas de transmissão apresentam diversas diferenças em relação a perfil, tipo de rosca interna e externa. Os perfis são quadrado, trapezoidal UNIUBE 177 Figura 29: Eixo com rosca de perfil quadrado. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). Já, o perfil trapezoidal, Figura 30, é observado em máquinas-ferramenta como torno e fresadoras, os quais transmitem movimento a alguns componentes da máquina, nos sentidos longitudinal ou axial. Figura 30: Eixo com rosca de perfil trapezoidal. Desenho: Edson Machado Barbosa (2011). e misto. O perfil quadrado, Figura 29, é utilizado na construção de roscas múltiplas, e usualmente aplicado quando há necessidade de transmissão com maior impacto ou grande esforço, como em balancim e prensas, respectivamente. 178 UNIUBE As roscas com perfil misto são utilizadas em aplicações de que visam a transferência de força com o mínimo de atrito. Um exemplo é a utilização na construção de conjunto fuso-porca com esferas circulantes. Observado em máquinas CNC (comando numérico computadorizado), os fusos de esferas apresentam alta eficiência de transmissão, transformando movimento circular em linear ou vice-versa. Resumo Neste capítulo, enfocamos os elementos de máquinas dentro do contexto dos sistemas mecânicos e eletromecânicos. Para tanto, você estudou os sistemas mecânicos, os movimentos circulares, assim como, as esteiras de transportes. Destacamos os tipos de roletes que são transportados pelas esteiras sendo: roletes de carga, roletes de retorno, roletes autoalinhadores, roletes limpadores, rolete de anéis, roleteespiral, rolete espiral, rolete em catenária e rolete de impacto. Atividades Atividade 1 Calcule para um motor que possui uma rotação de 3000 rpm, os valores da velocidade angular, do período e da frequência. Atividade 2 Em um projeto de fábrica, temos definido que uma esteira deve ter uma velocidade de 2m/s. Sabendo da relação entre a velocidade periférica da polia motora e a velocidade da esteira, sem considerar perdas, defina qual a velocidade angular necessária para se obter a velocidade requerida para o processo sendo o diâmetro das polias igual a 30 cm. UNIUBE 179 Atividade 3 Escreva a relação entre as rotações de duas polias considerando os diâmetros: a) Polia motora: D1 = 20cm Polia movida: D2 = 10cm b) Polia motora: D1 = 10cm Polia movida: D2 = 20cm c) Polia motora: D1 = 15cm Polia movida: D2 = 15cm d) Polia motora: D1 = 60cm Polia movida: D2 = 10cm Atividade 4 Com os dados da atividade 3, indique o tipo de relação de transmissão como redutora, ampliadora ou mantendo a mesma velocidade. Atividade 5 Escreva a finalidade de utilização dos equipamentos e elementos mecânicos listados, a seguir: a) esteiras transportadoras; b) bombas centrífugas; c) redutores de velocidade. Referências MABIE, H. H. OCVIRK, F. W. Mecanismos e dinâmica das máquinas. 1. ed. Rio de Janeiro: Editora Livro Técnico, 1967. MELCONIAN, S. Elementos de máquinas. 8. ed. São Paulo: Érica, 2007. Jairo Jeferson Marques Introdução Sistemas eletromecânicos: funcionalidades e aplicações Capítulo 6 Neste capítulo, abordaremos alguns produtos relacionados aos Sistemas Eletromecânicos, enfocando suas funcionalidades e aplicações. Iremos conhecer componentes, equipamentos, instrumentos e máquinas propriamente ditas. Esses equipamentos são fundamentais em uma linha de produção atuando diretamente na qualidade do produto e no tempo de montagem, gerando economia. Para proporcionar-lhe melhor compreensão, iremos nos valer de alguns exemplos práticos (cases). Objetivos Ao final dos estudos deste capítulo, você deverá ser capaz de: • identificar dispositivos e equipamentos eletromecânicos; • compreender a necessidade e a utilidade de cada compo- nente; • corrigir erros de má utilização e auxiliar equipes, quando necessário; • gerir com qualidade uma equipe de montagem por meio dos conhecimentos de como proceder no momento das instalações. 182 UNIUBE Esquema Dispositivos eletromecânicos6.1 Sabe-se bem que a eletricidade e a mecânica acompanham o homem há milhares de anos, nesse sentido, fazemos referência ao descobrimento da roda e à descoberta da eletricidade por Tales de Mileto, entre os séculos VI e VII a.c. Posteriormente, a união destas duas propriedades físicas em diversos equipamentos veio revolucionar a indústria mundial e, também, proporcionar conforto e qualidade de vida. Os equipamentos e dispositivos pertencentes ao grupo dos sistemas eletromecânicos utilizam a propriedade de converter energia (capacidade dos corpos para produzir um trabalho ou desenvolver uma força) ou de utilizar uma parte dela. Entretanto, neste material, não iremos aprofundar em cálculos de conversão de energia e perdas por conversão, por termos outros objetivos. A produção em série, em que as indústrias se baseiam hoje, vem do modelo criado por Henry Ford em sua fábrica nos Estados Unidos, no início do século XX. Com a ajuda de máquinas e equipamentos eletromecânicos, utilizados nas linhas de produção, foi sendo cada vez mais fácil produzir com qualidade em tempos mais enxutos. 6.1 Dispositivos eletromecânicos 6.2 Sensores de posicionamento 6.3 Micros fim-de-curso 6.4 Eletroválvulas ou válvulas solenoides 6.5 Contatores 6.6 Motores UNIUBE 183 Esses equipamentos viriam a se tornar mãos, braços e olhos dos operários nas indústrias, tendo como funções movimentar, medir, automatizar e servir como apoio nas diversas formas de produção, seja em processos contínuos ou manufatura. Você sabia que o CLP (Controlador Lógico Programável) foi criado para melhorar ainda mais uma linha de produção, possibilitando que o setor de engenharia alterasse a qualquer momento o modelo do produto fabricado? Por ser um equipamento programável e de custo relativamente baixo em relação aos grandes painéis elétricos que utilizavam lógica a relé, este equipamento se tornou não só o cérebro de uma planta industrial, mas também seu coração. SAIBA MAIS 6.1.1 Sensores industriais Os sensores industriais são equipamentos que servem para detectar uma determinada informação do ambiente em que atua. Informações que auxiliam a produção, determinando quais comandos e, principalmente, quando devem ser executados. Essas informações podem ser um determinado tipo de energia como a cinemática (movimento), pressão, pode ser pela propriedade física do material, como férreo, magnético, refletivo ou não. Podem ingressar desde os modelos mais simples atuando em um sistema liga-desliga de saída digital ou até mesmo com configuração para reconhecer cores, sons e até mesmo imagens ou em indústrias de processo contínuo onde as informações quase na totalidade são analógicas, necessitando de um equipamento que as converta. Os sensores que estudaremos englobam, na maior parte, boa parte dos processos industriais, é claro que não serão específicos por área ou setor, mas podem ser encontrados na maioria das unidades fabris. 184 UNIUBE Os sensores podem ser capacitivos, indutivos, magnéticos, ópticos, que medem aceleração, nível, pressão, vazão, temperatura, velocidade, deslocamento, entre outros. Suas saídas podem ser digitais ou analógicas. Você sabia que há uma diferença entre as saídas dos sensores classificadas como analógica ou digital? As saídas analógicas são valores compreendidos em uma faixa (range), normalmente de 4 a 20 mA ou 0 a 10 V. Estes valores são proporcionais aos valores (informações) medidos pelo sensor. Os sensores digitais utilizam o sistema binário de informação, nível lógico de tensão 0 ou 1, ou seja, ou está ligado ou não. IMPORTANTE! Sensores de posicionamento6.2 6.2.1 Encoder O encoder é um tipo de sensor constituído de um disco de material transparente com linhas codificadoras, e tendo, por exemplo, como elemento sensor, um emissor que envia luz por meio do disco a um receptor, detectando, assim, o deslocamento angular de um determinado equipamento. É usado em eixos de máquinas ou em motores quando se quer obter, com certa precisão, a posição atual ou quantas voltas exatas foram dadas. O encoder, por gerar uma saída digital, pode ser ligado diretamente a um CLP ou a uma placa eletrônica dedicada a fazer a conversão de pulsos elétricos codificados em deslocamento linear ou números de voltas. UNIUBE 185 • Encoder incremental O encoder incremental é um modelo mais simples; como já vimos, sua configuração interna apresenta um disco codificado com milhares de linhas e alguns pontos de referenciamento (Figura 1). Figura 1: Disco perfurado de um encoder. Sua construção simples consegue muito bem apresentar o deslocamento ou quantas voltas foram dadas, mas este encoder inicia sua contagem a partir do ponto zero, sendo necessário que o sistema faça um “zeramento” da posição, pois este tipo de sensor não consegue saber onde parou, caso seja desconectado da alimentação elétrica. • Encoder absoluto O encoder absoluto já é um pouco mais complexo que o incremental por usar um disco com código Gray na maioria dos modelos. Este tipo de encoder não tem a necessidade de atualizar sua posição caso falte tensão, ou seja, desacoplado do eixo, por ele trabalhar com um código no disco, em qualquer posição que ele retorne conseguirá ler o deslocamento. O grau de precisão deste tipo de encoder é maior,e, por isso, mais caro. 186 UNIUBE 6.2.2 Régua linear As réguas lineares são outro tipo de sensor de posicionamento muito usado nas indústrias. Tem por propriedade medir o deslocamento linear de máquinas e equipamentos como injetoras de termoplásticos, extrusoras e outros equipamentos com movimento limitado. Os deslocamentos geralmente variam entre 100 mm e 3000 mm, tendo vários modelos de diferentes faixas que compreendem essa faixa de extensão. Há vários modelos, sendo cada qual com sua particularidade. Existem os resistivos, com uma fina camada de carbono (grafite) fixada em uma placa. É dotado de uma haste que fica presa, geralmente, na parte móvel do equipamento (sensor) e que, ao deslocar, movimenta uma espécie de pincel metálico que faz contato elétrico com o carbono, variando a resistência elétrica linearmente ao deslocamento. Há os modelos com uma régua de vidro graduada (Figura 2) onde através de um emissor e um receptor de luz, mede-se o deslocamento devido aos feixes de luz seccionados por essa graduação. Esse sistema é sensível a sujeiras, pois uma interferência na recepção da luz pode causar uma má leitura do dispositivo. Figura 2: Régua graduada. UNIUBE 187 Esses modelos são muito empregados em fresas industriais e centros de usinagem, medindo o deslocamento nas três dimensões dos eixos X, Y e Z. Em equipamentos dotados com pistões hidráulicos, também pode-se empregar este tipo de sensor até mesmo para fazer controle em malha fechada, utilizando válvulas com bobinas solenoides proporcionais. A régua linear, ao contrário do encoder, não desloca sua graduação, mas, sim, o dispositivo que contém o emissor e receptor de luz, sendo diferente do encoder apenas na construção. Enquanto o encoder trabalha com deslocamento em graus ou radianos por segundos, a régua linear trabalha em milímetros, centímetros ou metros por segundos. SAIBA MAIS 6.2.3 LVDT O transformador linear diferencial variável (traduzido da sigla LVDT, em inglês) é um sensor que mede deslocamento linear através de um sistema eletromecânico que contém os mesmos princípios de um transformador, por isso o nome. Sua construção é simples, sendo, basicamente, três bobinas e um núcleo que deve ser feito de material ferromagnético. O núcleo, por ser um concentrador do fluxo magnético, receberá do primário e enviará este fluxo ao secundário, proporcionalmente ao seu deslocamento linear; entre outras palavras, a tensão do secundário está ligada proporcionalmente ao deslocamento do núcleo. Material ferromagnético São materiais que são atraídos pelo campo magnético ou que conduzem o fluxo magnético em seu material. O principal exemplo é o ferro e a maioria das ligas que contém este metal. 188 UNIUBE Geralmente feito de forma cilíndrica, no LVDT, seu núcleo percorre toda a extensão que compreende o primário e o secundário. O valor da tensão na saída dependerá de uma fórmula que conhecemos do transformador, em que é influenciada pela tensão de entrada e a relação de transformação. A tensão na saída do LVDT também dependerá da posição do núcleo no interior do sensor. Caso o núcleo esteja em 50% da posição inicial, o valor encontrado na fórmula anterior deverá ser multiplicado em 0,5. Onde posso usar o LVDT O LVDT é usado principalmente em aplicações em que o deslocamento é pequeno, como para fazer o controle de válvulas solenoides proporcional, em que é necessário obter um “feedback” para comparar se o deslocamento adquirido corresponde com o valor de pressão ou vazão desejado. IMPORTANTE! 6.2.4 Sensor potenciométrico O sensor potenciométrico (Figura 3) consiste na aplicação de um potenciômetro de precisão para medir o deslocamento angular, no caso de um motor. Em algumas aplicações lineares, usa-se, no eixo do potenciômetro, uma engrenagem e esta é encaixada em uma cremalheira que movimentará com a máquina. O potenciômetro é um componente muito usado na eletrônica. Potenciômetro Denominado resistor variável, geralmente de forma circular onde um cursor deslizante percorre a resistência variando a referência ôhmica com a entrada ou saída. UNIUBE 189 Figura 3: Sensor potenciométrico. Fonte: Acervo EAD-Uniube. O potenciômetro, internamente, produz uma divisão da tensão, sendo esta proporcional ao seu deslocamento. Devido à sua construção simples, é muito empregado nas indústrias, mas sua capacidade de suportar choque mecânico é baixa, necessitando de proteção adicional. Encontram-se modelos de poucas voltas e os modelos multivoltas (mais usados pela precisão) para as aplicações industriais. 6.2.5 Sensores de temperatura São equipamentos sensíveis à variação da temperatura, provocando, também, uma variação de grandezas elétricas, como tensão, resistência e corrente elétrica. Há modelos para todas as aplicações conhecidas. Um dos padrões de comunicação destes sensores é o de 4 a 20 mA, em que a saída de corrente é proporcional à temperatura de entrada. Exemplo: Se um PT100 (sensor de temperatura) está medindo uma temperatura de 70 ºC em um determinado tanque dentro de uma faixa (range) de 20 a 120 ºC, seu transmissor enviará à sala de controle um valor de corrente de 12 mA. Mas por quê? PARADA OBRIGATÓRIA 190 UNIUBE O valor de 70ºC está exatamente no meio dos valores compreendidos entre 20 e 120 ºC, ou seja, 50%. Sendo 50% do valor compreendido entre 4 e 20 mA é 12mA. O cálculo é feito da seguinte maneira: 6.2.5.1 Termorresistência As termorresistências são sensores que variam o valor ôhmico devido à variação da temperatura. Estes sensores são ligados em transmissores que enviam os valores a um instrumento que controla as variáveis de processo, chamamos de controlador de temperatura. • PT100 O PT100 (Figura 4) é uma termorresistência (diga-se de passagem, o mais confiável) feita de platina e o seu valor ôhmico varia de acordo com a temperatura. Partindo de uma curva característica, onde seu valor é de 100 ohms a 0ºC, podendo atuar em uma faixa de trabalho de -200 a 650ºC, conforme a norma ASTM E1137. Sua montagem é feita em bainha de inox com óxido de magnésio, o que lhe dá uma boa condução térmica, capacidade de suportar choques mecânicos e suportar corrosão. UNIUBE 191 Figura 4: PT-100. Fonte: Acervo EAD-Uniube. Das formas de ligações conhecidas, a ligação a três fios é a mais usada em aplicações industriais. Internamente nos instrumentos que fazem a leitura da temperatura ou nos laboratórios de calibração, onde o termorresistor é conectado a uma ponte de wheatstone (Figura 5), que calcula o valor ôhmico do termorresistor. Ponte de wheatstone Circuito criado para encontrar o valor de uma resistência desconhecida através de um arranjo de quatro resistências, um galvanômetro e uma fonte. Figura 5: Ponte de wheatstone. 192 UNIUBE Há outros termorresistores feitos de platina e níquel, como é o caso dos Ni-100, Pt-500 e Ni-1000. 6.2.5.2 Termopares Por meio da teoria de Seebeck, em 1821, que diz que a junção de fios de dois metais diferentes, ao receber uma temperatura superior à outra junção dos mesmos metais ligados em um circuito fechado, geraria uma corrente elétrica devido ao campo elétrico formado pelo aquecimento. Esta propriedade faz com que se possa medir a temperatura de um local em específico usando como referência outra temperatura (junta fria). A junta fria pode ser simulada por controladores através de dispositivos eletrônicos que configurem um valor para medição. Em 1990, houve uma unificação nas medidas de temperatura através da adoção da Escala Internacional de Temperaturas (ITS-90, da sigla, em inglês). Há vários tipos de termopares sendo comercializados, e cada um deles temuma particularidade quanto à sua construção, faixa de trabalho e local onde pode ser utilizado, o que acaba influenciando no tipo de termopar no momento da escolha. Escolher um termopar não é simplesmente olhar em uma lista, gostar do nome e pegar, a escolha depende, em primeiro lugar, das condições do ambiente em que o termopar será instalado; em segundo lugar, a faixa de temperatura que será necessário medir com este elemento sensor e, por último, a distância do controle. Seebeck Médico e físico alemão que dedicou-se a estudar os efeitos da temperatura na eletricidade. UNIUBE 193 Vejamos agora alguns modelos de termopares: • termopar tipo T: feito de junção de cobre e uma liga chamada constantan (cobre+níquel), este termopar pode ser aplicado em basicamente todas as atmosferas, tanto as oxidantes, redutoras e inertes. Sua utilização se faz melhor em temperaturas baixas e pode ser submetido ao vácuo. Sua faixa de aplicação vai de -200 a 350ºC; • termopar tipo S: feito de junção de platina com uma liga de 10% de ródio/platina não é recomendado para aplicações no vácuo e/ou atmosferas redutoras e em ambientes de temperatura baixa. Sua faixa de aplicação vai de 0 a 1600ºC; • termopar tipo J: feito de junção de ferro e uma liga de constantan, este termopar juntamente com o termopar tipo K, são uns dos termopares mais usados nas indústrias. Suporta, basicamente, todas as atmosferas, não sendo recomendada a aplicação em atmosfera sulfurosa e em temperatura baixa. Sua faixa de aplicação vai de -40 a 750ºC; • termopar tipo K: feito de uma composição de duas junções níquel+cromo e níquel+alumínio, este termopar é recomendado para atmosferas oxidantes, sendo sua aplicação em outras atmosferas não recomendada. Sua faixa de aplicação vai de -200 a 900ºC; • termopar tipo N: feito de uma composição de duas junções níquel+cromo+silício e níquel+silício, este termopar resiste muito bem à oxidação, e sua faixa de aplicação vai de -200 a 1200ºC, sendo um dos mais versáteis termopares estudados até agora. Algumas particularidades dos termopares ainda não foram exploradas, como os invólucros, tipos de junções e cabeamento. Vamos estudá-las? Os termopares são construídos conforme a necessidade das linhas de produção. Existem aqueles que apresentam uma resposta mais rápida, utilizados em processos em que as variações são constantes e de pequena periodicidade, estes são os termopares de junção aterrada e de junção exposta. 194 UNIUBE Toda liga ou materiais usados nos termopares formam um par bimetálico de polaridade oposta, uma liga ou metal sempre será mais positivo que o outro, caso contrário não haveria diferença de potencial. 6.2.5.3 Pirômetros infravermelhos Os pirômetros infravermelhos fazem parte da classe dos pirômetros de radiação, onde, por um princípio de captar o sinal da energia no espectro infravermelho, conseguem medir a temperatura através da radiação. A diferença entre os dois é que o de junta exposta tem uma resposta ainda mais rápida que o de junta aterrada, mas tem uma vida útil bastante pequena por sofrer todas as variações de um ambiente agressivo. O aterrado consiste na junção soldada na bainha, o que traz uma proteção maior em relação ao ambiente. Há, também, os termopares de junta isolada, que está dentro da bainha, mas sem contato com a mesma, tem a mesma vida útil da aterrada, mas o tempo de resposta é menor e é menos susceptível a interferências eletromagnéticas. Além das formas e dos tipos bastão e baioneta, os termopares necessitam de cabeamento especial para transmitir os valores a longas distâncias. Os cabos de extensão (Quadro 1) são utilizados por terem a mesma composição que o termopar correspondente; isso faz com que não se perca a referência da junta. Quadro 1: Cabos de compensação e extensão Ligas Fio (+) Fio (–) Norma Din 43710 J Fe Cu – Ni Vm(+); Az (–) K Ni-Cr Ni – Al Vm(+); Vd (–) R Pt – 13%Rh Pt Vm(+); Br (–) S Pt – 10%Rh Pt Vm(+); Br (–) T Pt – 30%Rh Pt – 6%Rh Vm(+); Pr (–) UNIUBE 195 Cobrindo uma faixa que vai desde 0ºC até 4000ºC, aproximadamente. Esses pirômetros estão tendo uma importante função na preservação e auxílio da manutenção em máquinas e equipamentos, no monitoramento da temperatura em processos fabris, e até mesmo sendo usados em laboratórios de qualidade para testes e calibração no intuito de melhorar cada vez mais a produção. Devido a uma grande quantidade de fabricantes, os pirômetros infravermelhos estão mais baratos e acessíveis; na maioria dos modelos, foi incorporado um LED laser que, no momento em que se quer medir o objeto ou ponto da máquina, este laser mostra o centro exato da região em que se está medindo, esta região é uma área de círculo que depende da distância do medidor ao objeto medido. 6.2.6 Sensores de pressão São equipamentos que, além de medir a grandeza, ainda convertem a pressão em sinais analógicos, ou seja, os valores de saída variam conforme a grandeza de entrada. Há vários modelos destinados a uma grande faixa de pressão e aplicação física. Existem sensores que são empregados em silos, balanças industriais, em bombas hidráulicas entre outros. A fórmula para medição de pressão é: 6.2.6.1 Tubo de Bourdon Dentre os mais comuns, está o tubo de Bourdon que, em forma de uma letra C (Figura 6), mede a pressão do fluido através do deslocamento 196 UNIUBE de seu tubo. Este sensor, como os outros, pode ser aferido, pois seu movimento constante e pressões acima do range podem fazê-lo perder seu referencial. Figura 6: Tubo de Bourdon tipo “C” (construção básica). Fonte: Acervo EAD-Uniube. Seu tubo de seção transversal elíptica recebe a pressão do fluído e se deforma na tentativa de equalizar a pressão aplicada à parede do tubo. Essa deformação é calculada e está dentro do regime de elasticidade do material que retornará ao seu estado natural. Neste movimento, o tubo de Bourdon desloca um dispositivo (pode-se usar um LVDT) que converta este movimento, em tensão elétrica. Em casos em que o fluido seja agressivo ao material do tubo de Bourdon, utiliza-se dentro do tubo um líquido não compressível. 6.2.6.2 Célula de carga A célula de carga consiste, assim como o tubo de Bourdon, em receber uma pressão e deformar-se devido a um regime elástico, mas neste sensor quem varia linearmente com a pressão é uma resistência interna de um tipo de extensômetro mais conhecido como (strain-gage). Comumente usado para medir o peso de caminhões nas balanças em indústrias, tais como fertilizantes, alimentícias, entre outros, são UNIUBE 197 equipamentos de alta confiabilidade gerando alta precisão na medição e fácil instalação, podendo ser monitorado a distância. Dentre os tipos de células de carga (Figura 7), estão os modelos de Flexão que medem entre 0,5 e 200, quilos aproximadamente; o modelo de Cisalhamento, que mede entre 200 e 50 toneladas, e o de compressão que mede acima de 50 toneladas. Figura 7: Célula de carga tipo SV. Por este modelo ser resistivo, ele fica susceptível aos efeitos da temperatura, sendo necessária a compensação pela ponte de wheatstone com valores inversos aos dos extensômetros. Faz saber que as células de carga podem ser encontradas em vários tipos e modelos nas mais diversas aplicações. Quase todas as balanças comerciais ou industriais necessitam de uma célula de carga para monitorarem a massa e, quando aferidas com a gravidade que é relativa à altitude, passam a mostrar o peso final. 6.2.7 Sensor de proximidade Os sensores que atuam por proximidade têm a característica de “medir” a presença de um determinado objeto ou um ponto a ser medido depois de um deslocamento. Estes sensores têm um papel fundamental na evolução das indústrias por parte da aplicação da automação industrial,198 UNIUBE tendo como algumas vantagens as inúmeras aplicações, tempo de resposta muito baixo e vida útil longa, e desvantagens como distâncias de detecção baixas e proteção ao choque mecânico também baixo. 6.2.7.1 Sensor capacitivo Este tipo de sensor é muito empregado em linhas de montagem em que se necessita detectar, principalmente, materiais não metálicos. Esses sensores geralmente têm uma forma cilíndrica, e, na sua face, um elemento capacitivo gera um campo eletrostático. A detecção se faz com a presença de objetos ou matérias que interferem neste campo eletrostático ativando um circuito oscilador. Os sensores capacitivos (Figura 8) podem detectar desde água e óleo como também materiais plásticos, papel, rochas, vidros e materiais de face reflexiva entre alguns metais. Figura 8: Sensor capacitivo. Fonte: Acervo EAD-Uniube. Vantagens: • fácil instalação; • baixo custo (em relação aos indutivos e ópticos); • fácil manuseio e regulagem; • grande aplicabilidade. UNIUBE 199 Desvantagens: • em ambientes com sólidos ou líquidos em suspensão, este sensor pode acionar a saída, caso sua face esteja impregnada com poeira ou líquido; • distância de detecção muito baixa, chegando a, no máximo, 20mm com precisão em alguns modelos estudados. 6.2.7.2 Sensor indutivo Os sensores indutivos (Figura 9), apesar de alguns fabricantes já haverem fabricado sensores que detectam também materiais plásticos (polímeros), os sensores indutivos foram construídos para detectar metais. Figura 11: Sensor indutivo. Fonte: Acervo EAD-Uniube. Sua face sensora recebe um sinal eletromagnético de alta frequência provindo de um circuito interno e, ao aproximarmos um elemento metálico da face do sensor, este campo eletromagnético sofre variação, que é detectada pelo circuito interno e comuta os transistores. Por esta característica de detectar metais, os sensores indutivos são amplamente utilizados nas plantas industriais em inúmeras aplicações, desde detectar que um produto de corpo metálico chegou a um 200 UNIUBE determinado ponto da esteira ou parte de uma máquina, até em empresas recicladoras de resíduos onde se separam metais de não metais. Essa característica do sensor indutivo de detectar metais, lhe proporciona uma instalação e manutenção um pouco mais rigorosa, pois caso a face fique fixada em estrutura metálica, ou caso o corpo do sensor seja metálico (geralmente é), e venha a sofrer desgaste na face, poderá haver um acionamento indevido. Vantagens: • são produtos blindados, podendo ser imersos em líquidos, desde que não corrosivos e atentos à temperatura de trabalho; • não sofrem interferências de líquidos e sólidos em suspensão, desde que não sejam metálicos; • faixa de alcance bem diversificada e elevada em relação ao capacitivo. Alguns sensores chegando a 100 mm. Desvantagens: • montagem e manutenção mais criteriosa; • custo mais elevado, mas boa relação custo/benefício. 6.2.7.3 Sensores Magnéticos Há dois tipos de sensores magnéticos, os simples de ampola, tipo Reed Switch (Figura 10) e os eletrônicos. Os sensores magnéticos, tipo Reed Switch, são acionados por materiais magnéticos, geralmente ímãs permanentes que, ao passar pelo sensor, imanta seus terminais, produzindo polos inversos que se atraem fechando o contato, podendo acionar diretamente a carga, caso o sensor suporte a corrente produzida, ou acionar um circuito de chaveamento a relé ou a transistor. UNIUBE 201 Figura 10: Sensor magnético. Como o campo magnético atravessa muitos materiais, o sensor não tem a necessidade de ter um contato direto com o ímã que irá acioná-lo, como é o caso de pistões pneumáticos com ímã presente no êmbolo. Sendo o corpo do pistão de alumínio, um metal não ferroso, detecta-se a posição deste. Muito usado para indicar início e fim do curso do pistão para controle de máquinas operatrizes. Este tipo de sensor pode ser aplicado a distância, utilizando um meio condutor (por ex.: ferro), que levará o campo magnético até o sensor. Vantagens: • baixo custo; • pequena dimensão; • manutenabilidade baixa e fácil instalação. Desvantagens: • são susceptíveis a interferências eletromagnéticas. 6.2.8 Sensores de presença Os sensores de presença, como os sensores de proximidade, podem e devem ser usados para detectar objetos em uma linha de produção. 202 UNIUBE Sua propriedade óptica lhes permite uma vantagem, a distância, a qual é fundamental em muitos processos fabris. São largamente usados nas áreas de segurança por detectarem com precisão objetos a vários metros de distância. Usados também em processos em que o objeto a ser medido é muito pequeno e um feixe de laser direcionado pode resolver este problema. 6.2.8.1 Sensores ópticos Estes sensores também são largamente utilizados nas linhas de produção industrial, principalmente em indústria de manufatura. Há destes sensores para detectar, praticamente, todo tipo de material, desde líquidos até metais, não sendo aconselhado material transparente, ou que a superfície seja irregular e refletiva, por provocar desvio da luz incidente. Estes sensores utilizam a propriedade de emitir onda de luz em um objeto e recebê-lo de volta. Vantagens: • alguns modelos com supressão de fundo detectam materiais em diferentes distâncias (ex: duas folhas A4 sobrepostas, o sensor pode ser regulado para acionar com a] primeira e ignorar a segunda). Desvantagens: • podem ser susceptíveis a poeira nas lentes emissora e receptora; • alto custo; • grande manutenabilidade (limpeza e regulagem constantes); • difícil instalação, uma vez que precisa estar alinhado com o espelho refletor. Retrorreflexão Este modelo usa um espelho refletor (Figura 11) que retorna a luz para o sensor, quando este não está transpassado por um objeto. Neste tipo UNIUBE 203 de sensor o que influencia é o ângulo de entrada da luz que retorna do espelho refletor; como o objeto em movimento não emitirá a luz no mesmo ângulo, ele não detecta a luz. Figura 13: Sensor óptico. Os sensores mais modernos já utilizam espelhos com criptografia óptica que faz com que o cliente que o compre não possa utilizar outro espelho refletor. Você acha que isso foi criado para “amarrar” o cliente ao fabricante? Na verdade, não. Foi desenvolvido para diminuir casos de acidentes trabalhistas, em que pessoas “enganavam” o sensor com espelhos quaisquer e, assim, era possível burlar a segurança da máquina. Transmissão Muito usados em indústrias de manufatura, por serem quase específicos a pequenos processos, os sensores ópticos de transmissão têm o seu emissor separado do receptor. Caso haja um objeto na frente da onda de luz emitida, o receptor não receberá esta luz, e assim, detecta um 204 UNIUBE objeto. Estes tipos de sensores não diferem o que estão medindo como os indutivos; por isso, é necessário tomar certas precauções quanto a sua instalação. Se estes sensores estiverem interligados a alguma função de segurança da máquina, deverão ser cobertos de maneira a evitar ao máximo o contato com objetos desprendidos de máquinas e até mesmo das pessoas envolvidas nos processos de fabricação. Dentre estes modelos, há os que são fabricados para indústrias de papel e celulose no formato de forquilha, onde o papel passa entre o emissor e o receptor; caso o papel acabe, o sensor envia o sinal de não presença de objeto. Cortina de luz As cortinas de luz (Figura 12) são como janelas sempre abertas onde a acessibilidade parece ser possível. Feitas de um conjunto de LEDs emissores de luz infravermelha de um lado e receptores em uma barreira do outro lado, sentem a presença de qualquer objeto, peça ou mesmo o corpo humano quando seus feixes de luz são interrompidos. Figura 12: Barreirade luz. Fonte: Acervo EAD-Uniube. UNIUBE 205 A classificação dessas barreiras se deve pela distância dos feixes emitidos, que pode variar desde 14mm até 90mm, o que resulta em uma proteção que não deixa passar nem um dedo e até uma outra que passam praticamente os membros superiores. Sua distância entre o emissor e o receptor também varia de fabricante para fabricante, em alguns modelos chegando a 20 m de distância. Muito bem empregados em sistemas de segurança de prensas, calandras, guilhotinas entre outras aplicações que se faça necessário este tipo de segurança. O microswitch, ou micro interruptor, ou micro fim-de-curso (Figura 13), não é considerado um sensor, pois não foi construído para detectar algo em específico, mas, sim, quando for acionado por um objeto ou até mesmo por uma pessoa, comutar os seus contatos, tornando-os abertos ou fechados. Micros fim-de-curso6.3 Figura 13: Micro interruptor. Fonte: Acervo EAD-Uniube. 206 UNIUBE Há modelos simples de apenas um contato NA ou NF e há modelos que possuem até quatro contatos distintos, podendo apresentar várias configurações. Esses equipamentos possuem contatos secos acionados por um dispositivo que os movimentam. O que diferencia os modelos dos micros fim-de-curso são exatamente os dispositivos atuadores deles. Há tanto os modelos simples de alavanca e alavanca com roldana, como outros, tipo pistão, rolete, haste e argola. 6.4.1 Válvula solenoide de abertura simples As válvulas solenoides (Figura 14) são equipamentos eletromecânicos que proporcionam a passagem ou não de líquidos e gases por meio de sua câmara, após o acionamento de uma bobina. Os solenoides, como são comumente chamados, são construídos para abrir ou fechar a câmara quando sua bobina é alimentada. Eletroválvulas ou válvulas solenoides6.4 Figura 14: Válvula solenoide 2 vias. Fonte: Acervo EAD-Uniube. UNIUBE 207 Seu funcionamento se baseia em uma bobina feita de fio que, ao ser percorrida por uma corrente elétrica, cria um campo magnético que percorre seu interior em um sentido ordenado sul-norte. Pelo lado de fora da bobina, o campo magnético tende a se dispersar, formando uma estrutura quase circular ao redor da bobina, mas, em seu interior, todas elas se unem formando um fluxo magnético forte. O êmbolo da válvula está sujeito a esta força que o impulsiona para cima movimentando o sistema de abertura e fechamento da câmara. Este êmbolo ficará suspenso tanto quanto durar o tempo em que a bobina ficar energizada. O retorno se dá através de uma mola que empurra o êmbolo para baixo. 6.4.2 Válvula solenoide de abertura proporcional Os solenoides podem ser empregados em diversos tipos de válvulas, tanto pneumáticas quanto hidráulicas. Outras empregabilidades são as bobinas solenoides com variação proporcional, muito utilizadas em bombas hidráulicas e sistemas hidráulicos que necessitam de controle de vazão e pressão. Elas variam o campo magnético devido a uma variação da corrente ou tensão aplicada nas bobinas. Contatores6.5 Os contatores (Figura 15) são os equipamentos mais empregados dentro de uma indústria, estão até mesmo na frente dos motores. São fabricados com a finalidade de chavear tensão elétrica sob carga. 208 UNIUBE Figura 15: Contatores. Fonte: Acervo EAD-Uniube. Mas, o que isso significa? Chaveamento significa a comutação dos contatos elétricos deixando passar ou não a tensão. Sendo, neste caso, sob carga, significa que quando o contator chavear a tensão elétrica, ele estará submetido a uma carga que poderá gerar arco elétrico. A intensidade do arco elétrico gerado pode danificar muitos equipamentos ou até mesmo queimar as pessoas envolvidas no processo industrial. Com o contator contendo este arco, em sua câmara de extinção, a segurança é maior. Devido a sua construção, os contatores conseguem absorver este arco elétrico gerado na comutação dos contatos e dissipá-lo sem danos materiais. Um arco elétrico pode chegar a 6000ºC, o que derreteria muitos materiais. Sua câmara de extinção de arco elétrico possibilita este tipo de chaveamento. PARADA PARA REFLEXÃO UNIUBE 209 Os contatores são construídos para as diversas cargas que se queira acoplar a eles. Há os contatores gerais, que servem basicamente para tudo, como aquecedores, e os específicos, feitos para circuitos de iluminação e partidas de motores. Podem, caso necessário, ser acoplados com contatos auxiliares para uma maior versatilidade de suas operações. Os contatos auxiliares servem como uma extensão dos pontos de operação do contator, auxiliando no intertravamento de comandos elétricos, como também no chaveamento de pequenas cargas. Motores6.6 Os motores elétricos são, de longe, os componentes mais conhecidos de uma planta industrial. Conhecer suas variedades, aplicações e particu- laridades não são tarefas muito fáceis, por isso nós iremos estudá-las. Os motores são classificados como máquinas, por produzirem trabalho através de sua própria configuração, sem a necessidade de mais componentes externos. São chamados de máquina elétrica rotativa por converterem energia elétrica em energia mecânica, aplicada ao seu eixo. Quase todas as partes que se movimentam em uma máquina, de alguma forma, dependem de um motor, seja para tracionar uma esteira, seja para girar uma bomba hidráulica, que dará vazão e pressão de óleo nos pistões hidráulicos, seja para uso em polias ou caixas de engrenagem. Estudaremos as particularidades sem aprofundarmos nos cálculos matemáticos referentes aos motores. Entenderemos como reconhecê- -los, como aplicá-los e como cuidar deles. 210 UNIUBE Qual será a velocidade síncrona de um motor síncrono que tenha dois polos a uma frequência de 60Hz? E qual seria a velocidade de um motor síncrono que tem quatro polos em uma frequência de 100Hz? Os motores têm 2, 4, 6 ou 8 polos, somente não tendo números ímpares. EXEMPLIFICANDO! 6.6.1 Motores síncronos Uma máquina síncrona, ou motor síncrono, tem o seu eixo (rotor) girando na mesma velocidade do campo girante. Sua construção lhe proporciona uma velocidade, que se mantém constante, e que também é proporcional à frequência da rede imposta a ele. Seu estator é alimentado por tensão CA, enquanto seu rotor é alimentado por tensão CC; com isso, obtém-se um motor que não varia sua velocidade com a variação da carga aplicada até o limite de torque. A rotação síncrona é dada por: Sendo: ns = rotação síncrona (rpm); f = frequência (Hz); 2p = número de polos. UNIUBE 211 6.6.2 Motores assíncronos Uma máquina assíncrona, ou motor assíncrono, tem o seu eixo (rotor) girando a uma velocidade menor que a do campo girante. Isso se deve ao escorregamento que é característico desse tipo de motor: quanto maior for essa constante, menor será a velocidade em rpm do motor, conforme fórmula apresentada a seguir. A rotação assíncrona é dada por: Sendo: rotação síncrona [rpm]; frequência [Hz]; número de polos; escorregamento [%]. Vamos fazer alguns exemplos? Qual será a velocidade síncrona de um motor assíncrono que tenha dois polos a uma frequência de 60Hz e um escorregamento de 2,22%? E qual seria a velocidade de um motor síncrono que tem quatro polos em uma frequência de 100Hz? EXEMPLIFICANDO! 212 UNIUBE 6.6.2.1 Motor de indução trifásico O motor de indução trifásico é muito utilizado em indústrias de vários setores. São robustos, baratos em relação aos motores síncronos e são confiáveis. Para se entender exatamente como funciona o motor, teríamos que fazer toda uma explicação prévia em eletromagnetismo. Então, vamos ao principal. Quando passa corrente elétrica em uma bobina, esta gera um campo eletromagnético igual ao eletroímã, que percorretodas as ranhuras do motor. Um motor trifásico se comporta como três motores monofásicos em um mesmo encapsulamento, mas com suas bobinas em defasagem de 120º umas das outras. Como no sistema elétrico trifásico, as fases também estão em defasagem de 120º umas das outras (Figura 16), e são criados três campos eletromagnéticos iguais em módulos e diferentes em sentido. Estes campos magnéticos são representados pela letra H podendo ser denominados de H1, H2 e H3. UNIUBE 213 Figura 16: Perfil de um enrolamento trifásico. Fonte: Acervo EAD-Uniube. Ao se aplicar tensão trifásica nos enrolamentos do motor (Figura 17), os três campos magnéticos distintos aparecerão. Seus valores dependerão do valor da tensão aplicada às bobinas, ou seja, quanto mais próximo estiver da tensão de pico, maior será o campo magnético. Figura 17: Soma gráfica dos campos para seis instantes sucessivos. Fonte: Acervo EAD-Uniube. Se observarmos, no instante 1, temos a tensão U1 em seu valor máximo (tensão de pico) e o campo magnético H1 correspondente a esta tensão também em seu valor máximo. Os outros dois campos magnéticos têm seus valores negativos por estarem com suas fases correspondentes também negativas. 214 UNIUBE Os dois campos H2 e H3 têm o mesmo módulo, mas suas projeções em H1 se anulam sobrando apenas como vetor resultante o sentido de H1. É este vetor que indica o sentido do campo magnético. Se repetirmos este mesmo raciocínio para os outros cinco instantes, teremos os vetores resultantes, tendo em sequência uma movimentação angular que fará com que o motor gire nesta mesma sequência. Os motores de indução trifásicos são divididos em duas categorias: • motor de rotor bobinado: usado em locais onde se necessita de grande torque; • motor de rotor tipo gaiola de esquilo: uso geral. Seu rotor é feito de barras laterais ao longo dos anéis curto-circuitando-os. Se analisarmos os campos magnéticos e seus vetores anteriormente, podemos concluir que o motor trifásico necessita das três fases para funcionar. Mas, caso uma das fases faltasse, o motor pararia? Na verdade, não, ele consumiria da rede mais corrente para suprir a tensão que falta. A seguir, na Figura 18, apresentamos um modelo de motor de indução trifásico. Figura 18: Motor elétrico de indução trifásico. Fonte: Acervo EAD-Uniube. UNIUBE 215 6.6.2.2 Motores monofásicos Os motores monofásicos são, dentro da categoria de máquinas assíncronas, considerados os mais simples devido a sua construção. Dividido em uma bobina de partida e uma principal, estes motores são, na sua maioria, pequenos e de baixo torque, usados na maioria das aplicações onde se necessita de velocidade e rotação. Alguns exemplos de motores monofásicos são os motores de esmeril usados nas oficinas para afiação de ferramenta, pequenas máquinas industriais, ventiladores e exaustores. Sua construção, quando se diz simples, não quer dizer fácil, pois os motores monofásicos, diferentes dos trifásicos, necessitam de uma “ajudinha” para iniciarem a girar. O modelo mais conhecido é o de partida a capacitor por sua particularidade de criar um defasamento angular de 90º entre as correntes da bobina de partida e da bobina principal. É esse defasamento que permite que o motor inicie sua rotação. Devido à sua construção simples, a bobina principal cria um campo magnético que transpassa o rotor no centro, não deslocando para nenhum lado. Com a bobina de partida defasada em 90º elétricos, consegue-se “puxar” o rotor para o lado devido a um campo magnético criado quase que lateralmente, fazendo-o girar. Uma vez o motor deslocado e girando, a bobina de partida não é mais necessária, pois a própria inércia, ou melhor, a força centrífuga da rotação com o campo magnético da bobina principal mantêm o motor girando. Alguns motores vêm com mecanismos para desligar a bobina de partida, como é o caso da chave centrífuga, que abre o contato após o motor alcançar uma determinada velocidade. 216 UNIUBE Motores monofásicos, Figura 19, podem ser ligados em tensões monofásicas. No Brasil, temos duas configurações de tensão elétrica monofásica. Temos 110V (fase+neutro) ou 220v (fase+neutro) ou (fase+fase). O motor deve ser construído para uma destas duas tensões. Figura 19: Vista explodida de um motor monofásico. Fonte: Acervo EAD-Uniube. Este motor pode ser ligado para girar em sentido horário ou anti-horário, dependendo apenas da configuração da ligação elétrica feita em seus terminais. 6.6.3 Motor de passo O motor de passo (Figura 20) é um motor de corrente contínua que tem uma construção diferente; internamente, é projetado com engrenagens que posicionam o rotor, dando uma precisão de posicionamento. Tampa traseira Centrífugo Capacitor Carcaça Rotor Chaveta Ventilador Rolamento Dianteiro Rolamento Traseiro Tampa Dianteira Eixo Platinado Estator bobinado UNIUBE 217 Figura 20: Motores de passo. Fonte: Acervo EAD-Uniube. O motor funciona quando suas bobinas são energizadas em uma sequência de pulsos elétricos que dá a direção, e a velocidade fica dependente da frequência em que estes pulsos são aplicados. O posicionamento se dá no momento em que a bobina do motor é desenergizada e, por ele conter um ímã que desloca para os lados as engrenagens internas encaixando-as, ele para com precisão. A classificação deste tipo de motor é pelo grau de precisão, tensão e potência, por exemplo, 1,8º – 24 vcc – 50 w. Muito usado em montagens de robôs, tendo como exemplo a engenharia mecatrônica, que necessita de precisão nos movimentos e equipamentos industriais, que também precisam de precisão tanto em números de voltas quanto em deslocamento angular. Este motor pode parar em um determinado valor angular após ter iniciado o giro, basta que o controle execute as alimentações das bobinas nas sequências corretas até o momento de parada. Muito usado em indústria de manufatura por ser versátil, confiável e preciso. Imagine só uma indústria de alimentos ou farmacêutica que não consegue controlar exatamente quantos produtos irão numa caixa ou a quantidade de produtos para uma fórmula? Ele tem a propriedade 218 UNIUBE de manter torque no seu eixo mesmo parado, ou seja, um robô pode suportar o peso do braço mais o peso do objeto sem que haja movimento no braço do robô. Seu circuito acionador puramente eletrônico depende de um registrador e um deslocador direita/esquerda para dar sentido ao giro e acionar corretamente as bobinas nas sequências corretas. 6.6.4 Servomotor Os servomotores, Figura 21, assim como o motor de passo, são da família dos motores de corrente contínua. São acoplados em caixas de engrenagens (redutores) para se obter torque, menor velocidade e comando de sentido e direção. Figura 21: Servomotores. Fonte: Acervo EAD-Uniube. Nas indústrias, os servomotores são muito usados no controle de abertura e fechamento de válvulas pneumáticas (chamadas de servoválvulas), como em uma caldeira, para controlar a vazão do gás e do ar para combustão. UNIUBE 219 Alguns modelos de servomotores dependem do servoconversor para controle da velocidade e torque empregados pelo servomo- tor. O servoconversor controla o campo magnético no rotor e estator do servomotor, o que não é conseguido com precisão em motores de indução. Modelos assíncronos também necessitam de um encoder que envie ao controle o deslocamento angular que o eixo do motor sofreu, e, assim, podendo obter com precisão a posição e velocidade. Resumo Neste capítulo, você teve a oportunidade de conhecer um pouco da origem e evolução dos dispositivos eletromecânicos, assim como, algumas aplicações. Em seguida, enfocamos os sensores de posicionamento, por exemplo, o encoder,o LVDT, o sensor potenciométrico; os micros fim-de-curso; as eletroválvulas ou válvulas solenoides; os contatores e os motores. Dentre os motores, diferenciamos e especificamos os síncronos e os assíncronos. Atividades Atividade 1 Responda que tipo de sensor é fabricado para detectar metais, e em qual categoria ele se encontra? Atividade 2 Escreva os tipos de encoder que você conhece. 220 UNIUBE Atividade 3 Vimos que a régua linear serve para medir o deslocamento linear de uma máquina. Descreva de que maneira o encoder mede o deslocamento. Atividade 4 Calcule a corrente enviada por um transmissor analógico de 4 a 20 mA ligado a um PT-100 que está medindo uma temperatura de 245ºC em um tanque que varia sua temperatura em uma faixa de 30 a 400ºC. Atividade 5 Calcule a velocidade síncrona de um motor de indução trifásico assíncrono com seis polos, em uma frequência de 50 Hz e uma taxa de escorregamento de 2%. Referências BEGA, Egídio Alberto et al (Org). Instrumentação industrial. 2. ed. Rio de Janeiro - Interciência: IBP, 2006. FURSTENAU, Eugênio. Novo dicionário de termos técnicos inglês-português. 24. ed. São Paulo: Globo, 2005. ROSÁRIO, João Maurício. Princípios da mecatrônica. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. THOMAZINI, Daniel. Sensores industriais fundamentos e aplicações - Pedro Urbano Braga de Albuquerque. 3. ed. São Paulo: Érica, 2007. UNIUBE 221 Anotações _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ __________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ __________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ __________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ __________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ 222 UNIUBE UNIUBE 223 Anotações _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ __________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ __________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ __________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ __________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________