Daniel Nascimento-e-Silva, PhD
Professor e Pesquisador do Instituto Federal do Amazonas (IFAM)
A prototipagem estrutural pode ser entendida como a representação imagética da futura tecnologia e a sua consequente materialização preliminar. Essa materialização pode ser em miniatura, como nas maquetes, ou pode se constituir no seu primeiro esboço efetivo. O que o cientista tem em mente com esse tipo de prototipagem é assegurar que todas as peças, subcomponentes e componentes de cada parte da tecnologia estejam nos devidos lugares (no caso da materialização) ou representadas no desenho estrutural. Tome-se o caso das maquetes arquitetônicas. Primeiro é feito o desenho técnico, onde são apresentados todos os elementos estruturais, e depois é feita a representação em miniatura, com as mesmas proporções e contendo todos os aspectos fundamentais da edificação que vai ser construída. Há quem se aventura a construir a tecnologia apenas com a representação imagética, com o desenho técnico, enquanto outros consideram suficientes as miniaturas. Os mais cautelosos se guiam pelos desenhos técnicos e pelas maquetes. O que se tem em mente, portanto, são os componentes, os elementos da estrutura.
Um grupo de cientistas fez a representação estrutural de uma nova tecnologia que deveria ser utilizada por uma empresa e suas diferentes unidades dispersas geograficamente em toda a América Latina. Fizeram a sua representação estrutural, onde constavam dois tipos de cabos/conectores, diferenciados por número de pinos. Outra diferenciação que podia ser vista na representação imagética foi que o conector de seis pinos tinha dois fios de alimentação, enquanto o de quatro não tinha, mas ambos tinham cabos em formato de par, trançado, sem blindagem. A representação era tão detalhada que se podiam ver, por exemplo, que o os fios de alimentação do fireware conseguiam fornecer até 1,5 amperes e o conector de quatro fios do IEEE 1394 tinham um tamanho menor do que o normal. Isso tudo estava em um desenho frontal da tecnologia.
Quando vista lateralmente, os elementos estruturais tinham outra configuração, naturalmente. Viam-se os fios em distribuição longitudinal. Os mais grossos estavam no centro, enquanto os mais finos estavam no início e fim. Os mais grossos eram de alimentação e os mais finos, de sinal. Percebia-se com clareza que os mais grossos estavam separados pelos mais finos. Os fios componentes do par de sinal 1 eram vermelho e verde, o de alimentação 1 era branco e o de alimentação 2, preto. Os do par de sinal 2 eram azul e laranja, constituindo drenos duplos. Todos os detalhes estavam devidamente representados na imagem de uma forma tal que era praticamente impossível que houvesse alguma possibilidade de falha na sua representação material posterior.
Outra possibilidade não concorrente para a representação estrutural vem da própria engenharia de produtos, que é a estrutura analítica da tecnologia (EAT). A EAT segue a lógica neto-filho-pai-avó e tem a aparência de um organograma típico. A tecnologia é representada no topo, em caixa única. Suas partes são a linha imediatamente inferior, os componentes são subdivisões das partes e os subcomponentes são os elementos constituintes dos componentes e assim por diante. As peças unitárias são as representações últimas, que constituem os elementos indivisíveis. Naturalmente que o termo “peça” não significa necessariamente algo físico, mas o menor dos elementos que integram algum módulo maior. Uma das vantagens da representação estrutural via EAT é que elas possibilitam a confecção da lista de materiais que serão utilizados para a produção física (ou virtual) da tecnologia, constituindo o que a engenharia chama de bill of material (lista de materiais ou BIL). Para transformar a BIL em orçamento, basta que se quantifique cada item da lista, defina-se seu custo unitário e depois multiplique a quantidade pelo custo para saber o custo total de cada item. Somando-se os custos totais dos itens tem-se o custo total dos materiais.
O que queremos mostrar, aqui, é que a prototipagem estrutural é constituída de pelo menos uma representação em imagem, em formato de desenho estrutural, que pode ser frontal, lateral, transversal, longitudinal etc., tantos quantos forem necessários para permitir uma compreensão exata daquilo que se pretende construir (e que depois serão utilizados no processo de patenteação) e um modelo em miniatura, mas que seja passível tanto de visualizar a posição exata de cada elemento constituinte quanto para realização de testes primários, prévios, antes de se construir a primeira versão “definitiva” do protótipo para ser testado em situação real. À medida que o protótipo é aprovado nos testes, vai se transformando em produto, mas quanto mais ele for reprovado em outros, mais necessariamente precisa ser aperfeiçoado estruturalmente, o que significa, na prática, em refazer o protótipo. Há casos, por exemplo, que o protótipo é alterado dezenas de vezes até que se tenha um modelo passível de passar para os outros estágios de testes, como os econômico-financeiros e de mercado.
É justamente com relação aos estágios posteriores da produção de tecnologias (testes/retestes, ajustes/reajustes e apresentação do produto) que a prototipagem estrutural tem que se preocupar. Isso quer dizer que, na prática, durante esse estágio de construção das representações da tecnologia há que se levar em conta diversos fatores, como os tipos de materiais, suas características físicas, suas funções, tempo de construção, custos, fornecedores e suprimentos e assim por diante. Nunca é demais relembrar que o processo de prototipagem estrutural começa com a revisão da literatura, sob o ponto de vista diacrônico.
A construção de protótipo é um desafio para qualquer cientista. Quando têm como base os conhecimentos disponíveis nas bases científicas, esse esforço fica facilitado, mas não deixa de ser um desafio. O método científico-tecnológico apresenta uma visão mais precisa e intuitiva de todo o processo, mostrando principalmente como se faz a passagem da “teoria” para a prática da geração tecnológica. Ele desvenda segredos e derruba mitos porque deixa transparente que fazer a revisão da literatura é colher elementos e conhecimentos que depois serão organizados em partes, componentes, subcomponentes, peças e demais elementos constituintes dos artefatos físicos que se quer materializar.
