EASyTRIZ e MAI-TRIZ, Meta Algoritmo da Invenção

EVOLUÇÃO DE APARELHOS DE BARBEAR GILLETTE, DA PROCTER & GAMBLE.

PARTE II – Fundamentos de MAI-TRIZ – Meta-Algoritmo da Invenção

Eng. Prof. Sylvio Silveira Santos
sylvioss@gmail.com

“Be transformed by renewing of your mind.” (*)
Michael Orloff

Por meio dos princípios vistos no post anterior, Parte I, aplicaremos o método ao aparelho de Gillette Mach 3, uma evolução da lâmina da Gillette patenteada em 1904 e que chegou até nossos dias.
A marca Gillette atualmente é propriedade da multinacional Procter & Gamble, que em 1º de outubro de 2005 concluiu sua fusão com a The Gillette Company, adquirindo-a por 57 milhões de dólares.
Aparelho antigo Gillette

Figura 2.1 à esquerda: Modelo antigo do aparelho de barbear da Gillette, composto de cabo que se pode parafusar e uma cabeça articulada com duas abas que, abertas através de mecanismo giratório no cabo, permite que nele se insira uma lâmina Gillette de duas faces.

Gillette Mach III

Figura 2.2 – Componentes do aparelho Gillette Mach 3, surgido em 1998, de três lâminas, que inclui proteção contra cortes e lubrificante, uma evolução gradual dentro dos princípios da TRIZ.

 

 

Para este estudo, consideraremos o aparelho de gilete original mais antigo, que comportava a lâmina de duas faces conforme a (Figura 2.1).

Admitamos que, após algumas feituras de barba, se desejasse trocar a lâmina cega por uma nova. Para isto era preciso abrir o aparelho para a troca, com perda de tempo e de material (lâmina descartada, envelopes protetores, etc.).

Consideremos o aparelho de barbear mais recente, Gillette Mach 3, possuindo um cabo destacável do restante do conjunto. Este cabo, por meio do acionamento de um pequeno botão seletor/ejetor, permite que se escolha no cartucho qualquer dos conjuntos de lâminas para uso, que podem ser retiradas sem que as mesmas sejam tocadas com os dedos, evitando cortes acidentais (Figura 2.2).
É desnecessária uma descrição detalhada, de vez que o aparelho Mach III é bastante conhecido.

Examinemos, segundo os pontos de vista da TRIZ, algumas contradições apresentadas pelo aparelho Gillette da Figura 2.1.

1 – Descrição do Uso do Antigo Aparelho Gillette

Manuseio da lâmina: Neste modelo mais antigo, a troca de uma lâmina usada por uma nova obrigava a abrir as abas mediante um botão  e encaixar a lâmina, posicionando-a em seu compartimento e fechando-se o aparelho em seguida.
A lâmina a ser usada tinha de ser retirada antes de seus envelopes protetores, um interno (papel encerado) e outro externo, geralmente de cor azul (contendo a efígie do inventor K. C. Gillette), o que frequentemente ocasionava perda de tempo e material, desperdício para a empresa fabricante com os papeis encerados do envelope e seu tratamento químico, alem da caixa de papelão contendo as lâminas. Um certo tempo alem do necessário era despendido pelo usuário para retirar a lâmina usada e recolocação de uma nova.

1 – Contradição para uso do aparelho de barbear original:

  • Para um barbear suave  era preciso colocar uma lâmina nova no aparelho;
  • Isto acarretava perda tempo e de material (desperdício de papel, sendo dois envelopes, um deles papel encerado em contato com a lâmina e outro sendo o envelope externo, contendo ilustração com a efígie do inventor Gillette);

Podemos observar que propriedades contraditórias ocorrem e podem ser identificadas em qualquer objeto. Por isto, a contradição com duas propriedades opostas pode ser considerada um padrão, isto é, está presente em qualquer artefato, como uma característica intrínseca do mesmo, uma “template” ou molde, por assim dizer.

Poderemos tornar o conflito mais visível formulando uma síntese do que foi dito acima, em uma nova contradição – chamada também de Contradição de Hamlet, “To be or not to be, that´s the question”):

2 – A Gillette:

  • Deverá ser nova para um barbear suave;
  • Não deverá ser nova para evitar perda de tempo e de material.

Esta contradição denomina-se RADICAL.

De fato, em qualquer situação, existem duas possibilidades: “ser” ou “não ser” (a lâmina ser amolada); “ter” ou “não ter” (a propriedade de ser amolada), isto é, ou será uma lâmina nova ou uma usada ou cega. Cada possibilidade nos leva a duas situações diametralmente opostas e (aparentemente) a resultados incompatíveis.
Esta é uma CONTRADIÇÃO RADICAL, a RAZÃO, a RAIZ DO PROBLEMA.

O aparelho de barbear ilustrado na Figura 1.4 nos leva à seguinte ideia: nós poderemos fabricar conjuntos de lâminas prontas para uso, colocando-as em cartuchos como ilustrado na Figura 1.6 abaixo (refil) e usá-las de acordo com nossas necessidades de barbear.

Refil Mach 3
Figura 2.3 – Cartuchos dispensadores de lâminas integradas do aparelho de Gillette Mach 3. (Refil). Em https://www.frugalcouponliving.com

Pode-se substituir o conjunto gasto por um novo que esteja armazenado no cartucho e, quando todos os quatro conjuntos estiverem gastos, um novo cartucho poderá ser adquirido para recarga do aparelho.

Neste caso existem diversos processos intervenientes no artefato que mostram que a concepção e o projeto do aparelho de barbear Gillette Mach 3 seguem os seguintes princípios construtivos enumerados pela TRIZ:

Icone ação preliminar  AÇÃO PRELIMINAR – Lâminas já prontas são armazenadas no cartucho de antemão, disponíveis para uso imediato, ou seja:

  • Ação Preliminar – Princípio no. 10 da Tabela dos 40 Princípios Criativos de Altshuller que diz:

Ação Preliminar: Realizar, antes que sejam necessárias, alterações no objeto ou sistema (totalmente ou parcialmente). Predispor os objetos de modo que possam entrar em ação da forma mais conveniente, em lugar que evite perda de tempo para sua liberação e uso.

Podemos dar vários exemplos de ação preliminar que, devemos frisar, são bem intuitivos:

  • Estampilhas dos correios, que são fornecidas já pontilhadas e com cola adesiva;
  • Madeiras ou caixilhos previamente cortados, para ajuste nas construções residenciais;
  • Regras de conduta preventiva em caso de incêndios, disposição de sprinklers com detectores de fumaça, extintores posicionados para alcance rápido em caso de necessidades, etc.

Como estamos seguindo neste post o livro do autor, este princípio se encontra na página 427, enumerado na tabela dos “40 Primary Tansformation Models” (Navigators), linha 2 da tabela, Preliminary Action.

Icone_segmentação SEGMENTAÇÃO – Separação, no barbeador Mach 3, de suas partes: o corpo principal, que é o cabo, separado das lâminas; estas, por sua vez, se constituem de três unidades integradas em um cabeçote (lâminas paralelas lubrificadas) e já prontas para uso, no total de quatro unidades por cartucho, conforme a Figura 2.3.

No livro Modern Triz, pg. 427, este é o princípio de número 3 da tabela de Transformações Primárias.

SEGMENTAÇÃO, SEPARAÇÃO – Principio no. 1 da Tabela dos 40 Princípios Criativos de Altshuller que diz:

Segmentação, Fragmentação. Transição para o nível micro. Dividir um objeto ou sistema em partes independentes. Fazer com que um objeto seja fácil de desmontar. Aumentar o grau de fragmentação ou segmentação.

EXEMPLOS:

  • Para apagar incêndios, a nevoa (um tipo de fragmentação da água ao nível de espuma) é mais eficiente do que o jato dágua sob pressão que, dependendo do local, pode danificar os objetos tanto quanto o fogo. Esta é a razão de terem sido criados os “sprinklers”, que todos conhecem, tanto para apagar o fogo como também para irrigação.
  • Alimentos segmentados, como certos queijos (Polenguinho) que já vem prontos para consumo oindividual;
  • Uso do sabão em pó, em vez de barras para limpeza de chão, por exemplo, etc.

Icone Subst Ação Mecanica SUBSTITUIÇÃO DE AÇÃO MECÂNICA, Princípio 28 da Tabela dos 40 Princípios Criativos de Altshuller.

A substituição de componente mecânico também ocorre aqui: o barbeador tradicional foi substituído por:

  • Um componente, o cabo, que pode ser integrado às lâminas contidas em um cartucho (refil) vendido separadamente.
  • O aparelho de gilete de três componentes é substituído por um sistema dotado de uma estrutura especial, um mecanismo e suas partes moveis (conjuntos de três lâminas).
  • O principio 28 recomenda substituir o dispositivo mecânico, quando for possível, por um dispositivo sensorial (ótico, acústico, que afete o paladar, gosto ou cheiro).
  • Também recomenda o uso de campos elétricos, magnéticos e eletromagnéticos para interagir com o objeto. Deve-se procurar passar de campos estáticos para campos moveis e para sistemas que possuam estrutura. Procurar usar campos associados a materiais que possam ser ativados por eles, como materiais ferromagnéticos ou partículas.

EXEMPLOS:

  • Detetores de vazamentos de gás em residências ou indústrias, que usam efeitos químicos como cheiro, mudanças de cor ou alarmes;
  • Na Engenharia da Produção, o sistema JIT – Just in Time, que usa cartões Kanban para atender às demandas da linha de produção mantendo um mínimo de estoques;
  • A lavadora portátil Dolfi, lançada recentemente no mercado, que não usa sabão em pó (interação mecânica) e sim ultrassom para lavagem de roupas.

Dolfi-washing-machine

Figura 2.4 – Dispositivo portátil da Dolfi para lavagem de roupas, que substitui as pequenas máquinas de lavar usadas em viagens.

No caso examinado do aparelho Mach 3, na pg. 427 do livro do Prof. Orloff é recomendado o item 4, “Mechanical Substitution”, o que de fato foi feito ao se criar o barbeador da Gillette.

Icone Dinamização DINAMIZAÇÃO: Princípio 15 da Tabela dos 40 Princípios Criativos de Altshuller que diz:

Principio 15: Permitir (ou projetar) as características de um objeto, ambiente externo, processo ou sistema para alterar seu comportamento de modo que ele seja ótimo, ou para encontrar uma condição otimizada de operação.

Dividir um objeto ou sistema em partes capazes de movimentos relativos entre si. Se um objeto (ou processo ou sistema) for rígido ou inflexível, deve-se torna-lo móvel ou adaptativo.

O uso repetitivo deste princípio em combinação com o Principio da Segmentação resulta em padrões de interações crescentes, com uma possível transição para nível micro. Algumas etapas no processo de dinamização crescente incluem:

  • Sistemas rígidos ou imóveis
  • Sistemas com múltiplos anéis
  • Sistemas elásticos
  • Uso de campos em vez de objeto físico ou sistema para interagir.

EXEMPLOS:

  • Asas retráteis em jatos de combate;
  • Assentos retráteis em automóveis, para aumentar a capacidade de carga;
  • Mesas de refeição retráteis nos assentos de aviões;
  • Cadeiras retráteis em escolas e auditórios;
  • Para-choques traseiros retráteis para transporte de bicicletas em automóveis, etc.
  • Trem de pouso em aviões de carreira, que podem ser recolhidos.

No caso estudado aqui, a substituição do que poderíamos imaginar como sendo uma montagem passa a ser relativo à Dinamização, linha 7 da tabela citada.

Icon Inversion black AÇÃO INVERSA: Princípio 13 da Tabela dos 40 Princípios Criativos de Altshuller que diz:

Considerar a forma oposta de realizar a função: inverter a ação(s) para resolver o problema (por exemplo, em vez de esfriar um objeto, aquecê-lo). Tornar partes móveis fixas (ou o ambiente externo) e partes fixas móveis. Colocar o objeto (ou processo) de cabeça para baixo. Inverter o processo.
Em vez de levar a gilete ao aparelho e ajustá-la, no caso do Mach III, o cabo é levado ao cartucho para sacar as lâminas.

Algumas vezes este princípio é tomado ao pé da letra, literalmente.

Virando máquinas ou produtos em fabricação de cabeça para baixo tem resolvido muitos problemas em linhas de montagem, facilitando o manuseio e/ou soldagem de certas peças.

Na tabela da pg. 427 do livro texto que estamos usando, a ação de Inversão está referida na linha 11.

Icone descarte DESCARTE OU RENOVAÇÃO DE PARTES E/OU COMPONENTES – Princípio 34 da Tabela dos 40 Princípios Criativos de Altshuller.

No caso do barbeador trata-se do descarte das lâminas já usadas ou cegas e, ao se esgotarem as quatro unidades do cartucho, pode-se adquirir um novo cartucho.

O Princípio 34 sugere que se deve descartar partes de um objeto após o desempenho suas funções (descarte por dissolução, evaporação, etc.), ou modificação do mesmo durante a operação.
O exemplo mais imediato aqui é o de seringas usadas em laboratórios e imediatamente descartadas e incineradas.
Inversamente, pode-se pensar em restaurar partes consumíveis de um objeto diretamente durante a operação.
No livro adotado, este princípio refere-se à linha 13, que diz: “Inexpensive short-life object as a replacement for expensive long-life one”.

EXEMPLOS:

  • Na Engenharia de Produção, campo da Manufatura Enxuta, a troca rápida de ferramentas, SMED, obedece a este principio (SMED, ver em http://en.wikipedia.org/wiki/Single-Minute_Exchange_of_Die).
  • No lançamento de foguetes, o descarte de secções que já utilizaram seu combustível na ascensão, e que constituem peso morto após terem sido esvaziadas. A dissolução destes componentes se dá durante a queda por atrito com a atmosfera. Recentemente a empresa SpaceX do empreendedor Elon Musk tem recuperado estes estágios iniciais dos foguetes para nova reutilização.
  • Após determinadas cirurgias, fios usados para sutura dos tecidos do paciente podem ser absorvidos pelo organismo, sem necessidade de que os pontos sejam retirados.
  • Em ortopedia, parafusos e pinos são feitos de material que pode ser absorvido pelo organismo, substituindo parafusos de titânio, por exemplo.

icone matryoshka MATRIOSHKA, ou BONECAS ANINHADAS – Princípio 7 da Tabela dos 40 Princípios Criativos de Altshuller.

No caso aqui examinado como exemplo, refere-se ao uso de um cartucho de plástico para armazenar o conjunto de lâminas.
O princípio recomenda: Projetar o sistema de modo a possibilitar que se coloque um objeto dentro de outro: as lâminas prontas para uso ficam dentro do cartucho (Figura 1.6).
A denominação Matrioshka vem das conhecidas bonecas russas de madeira, em que umas se encaixam dentro das outras.

EXEMPLOS:

  • Antenas telescópicas, de uso variado na área automotiva, incluindo também anteparo solar (tapa-sol) retrátil, presente em certos modelos de veículos, como o SUV Captiva, da Chevrolet.
  • Também temos como exemplo as réguas de carpinteiro, trenas, fitas métricas do alfaiate, amortecedores de um modo geral, etc.

Segundo outro principio da TRIZ, que diz respeito a Tendências para Evolução, apontadores mecânicos tem cedido lugar aos apontadores a laser, no formato de canetas, destinadas a palestrantes em geral.

Ocorre a passagem de sistemas rígidos a sistemas com juntas, evoluindo para conjuntos completamente flexíveis  e sistemas com fluidos ou pneumáticos e, finalmente, a sistemas baseados em campos.

EXEMPLOS:

  • Matrioshka e encaixe: Cadeiras e mesas para piscinas, geralmente indeformáveis e fabricadas de plástico rígido as quais, para facilidade de transporte ou empilhamento, são leves e se encaixam umas nas outras com facilidade.
  • Cabos de guarda chuvas, alças de carrinhos de transporte de bagagens, etc.

No caso estudado aqui, a tabela da pg. 427 indica este princípio na linha 34, “Nested Doll”.

CONCLUSÕES:

Consideramos aqui alguns princípios aplicáveis ao barbeador Gillette Mach 3, hoje um produto da Procter & Gamble.

Poderemos resumir o que foi conseguido. Eis o resultado:

  • Perda de MateriaL: ZERO
  • Perda de Tempo: VIRTUALMENTE ZERO

CONCLUSÃO FINAL:

RESULTADO IDEAL, um dos objetivos do emprego da TRIZ! O processo completo de invenção do barbeador e sua evolução para o modelo Mach 3, aqui tomado como exemplo, após consideradas todas as contradições plausíveis de ocorrer neste tipo de projeto, pode ser resumido da seguinte forma:

Estágio 1 – Tendência:

Identificar deficiências no artefato considerado como protótipo, e determinar a direção ou direções de mudanças futuras. Por exemplo, “O que deveremos fazer para substituir as lâminas usadas por novas, sem ter de pegar na lâmina, evitando cortes nos dedos e facilitando uma troca rápida? ” Esta consideração, embora seja mínima, poderá indicar o caminho para uma solução ou melhoria do produto.

Estágio 2 – Redução:

Identificar causas do problema na forma de contradições. Torna-se claro que a obtenção dos objetivos pretendidos é contingente após eliminação de contradições. De fato, se nós pudermos substituir a lamina rapidamente e sem tocar nela, nenhum tempo será gasto com isto, e nenhum material será perdido! Resultado final ideal, mas ainda temos mais estágios a examinar!

Estágio 3 – Invenção:

Ideia chave: fabricar os conjuntos de lâminas que irão equipar os cartuchos com antecedência!
Do mesmo modo, projetar o cartucho de modo que se possa obter uma nova lâmina a partir daquelas guardadas no seu interior sempre que for preciso.

Estágio 4 – Zooming:

Finalmente, da mesma forma que podemos ajustar o foco e o zoom em uma câmera, precisaremos rever o resultado a partir de varias posições e níveis de escrutínio.

Por exemplo,

  • Ao nível do elemento de trabalho: a lâmina já está pronta para uso!
  • Ao nível do barbeador: as contradições originais foram eliminadas.
  • Ao nível da produção: é muito mais simples fabricar o corpo mecânico do barbeador (o cabo) e as lâminas separadamente.
  • Ao nível do usuário: o tempo é economizado, a tarefa de realizar um barbear suave e seguro fica assegurada;
  • Facilidade: É muito mais fácil comprar uma carga completa de lâminas do que comprar pacotinhos de gilete o tempo todo.
  • Ao nível do meio ambiente: o consumo de papel não mais será necessário (preservação da integridade do meio ambiente).

CONCLUSÃO: As quatro letras do nome destes estágios constituem-se em uma abreviação da sigla TRIZ, ou seja, T-R-I-Z. Os quatro estágios acima compreendem o que se postulou como sendo o método MAI-TRIZ, Meta Algoritmo da Invenção.

2.6. REFERÊNCIAS

  1. ORLOFF, Michael, “Modern TRIZ, – A Practical Course with EASyTRIZ Technology”, Ed. Springer, Berlin Heidelberg, 2012.
  2. ORLOFF, Michael, “Inventive Thinking Through TRIZ – A Practical Guide”, Ed. Springer, Berlin Heidelberg, 2010.
  3. ORLOFF, Michael, ABC TRIZ, “Introduction to Creative Design Thinking with Modern TRIZ Modeling”, Ed. Springer, Berlin Heidelberg, 2017

(*) Transformamini renovatione mentis – Nova Vulgata, Apostoli ad Romanos, Epistola Sancti Pauli 12., Ref. (1), Pg. 22.

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair /  Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair /  Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair /  Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair /  Alterar )

Conectando a %s