Análise Substância-Campo (Sufield)

Esta ferramenta é considerada extremamente vantajosa na identificação de problemas e na busca de soluções lógicas e padronizadas. A análise Substância-Campo em que é também denominada como Sufield, é possível utilizar uma abordagem gráfica para analisar determinado sistema tecnológico de uma forma simples e facilmente percetível, permitindo uma melhoria no sistema em questão. Para empregar corretamente a ferramenta é fundamental percorrer as seguintes etapas para a construção dos modelos funcionais:

1. Identificação dos elementos disponíveis; 2. Construção do modelo “Substância-Campo”;

3. Identificação da situação problemática;

4. Seleção de uma solução genérica (Solução-Padrão); 5. Desenvolvimento da solução.

1 Segmentação 21 Urgência

2 Extração 22 Conversão de prejuizo em proveito 3 Qualidade local 23 Retroação

4 Assimetria 24 Mediação

5 Combinação 25 Auto-serviço 6 Universalidade 26 Imitação

7 Recorrencia 27 Objeto económico com vida curta em vez de durável 8 Equilibrio 28 Substituição do sistema mecânico

9 Neutralização Prévia 29 Utilização de sistemas pneumáticos ou hidraulicos 10 Acção Prévia 30 Peliculas flexiveis ou menbrana fina

11 Amortecimento Prévio 31 Utilização de materiais porosos 12 Equipotência 32 Mudança de cor

13 Inversão 33 Homogeneidade

14 Esfericidade 34 Rejeição e regeneração de componentes 15 Dinamismo 35 Transformação do estado fisico ou quimico 16 Acção atenuada ou acentuada 36 Mudança de fase

17 Mudança para nova dimensão 37 Expansão térmica

18 Vibração mecânica 38 Utilização de oxidantes enérgicos 19 Acção periódica 39 Ambiente inerte

20 Acção continua 40 Materiais compositos

Para definir um sistema técnico Substancia-Campo, como exemplificado na figura 3.3 é necessário a presença de duas substâncias e um campo definido por A. A função é modelada em forma de triângulos e através de diferentes tipos de linhas, em que é possível identificar o que está correto ou não.

As substâncias envolvidas na interação do modelo podem ser na forma de material, ferramenta, componente, pessoa ou ambiente. O campo A que atua sobre as substâncias pode ser energia do tipo mecânico, térmico, químico, elétrico e magnético.

Existe uma interação que pode trazer benefícios ou não, entre as duas substâncias S1 e S2, em que uma delas atua sobre outra substância. Pode haver o caso em que as ligações possam ser boas, insuficientes, inexistentes ou prejudiciais.

Quando existe algum problema no sistema técnico, verifica-se pela ligação que existe entre os vértices, pois para cada tipo de problema é caracterizado por um tipo de ligação, identificado na tabela 3.4, podendo não existir qualquer tipo de ligação. Após visualizar o modelo verifica-se qual o problema existente e segue-se o procedimento referido no desenvolvimento de soluções padrão, para corrigir problemas removendo ou adicionando campos ou substâncias.

Tabela 3.4 - Simbologia Utilizada na Análise Substância-Campo (Navas, 2013a)

Simbologia

Significado

Conexão (normal) Ação ou efeito desejado Inatividade

Ação ou efeito desejado Insuficiente Ação ou efeito prejudicial

Quebra de conexão Operador de solução Interação

Várias ações Figura 3.3 – Sistema Completo

Para aplicar esta ferramenta é necessário conhecer as três situações genéricas, em que nos esquemas são utilizadas as substancias anteriormente referidas e a simbologia apresentada na tabela 3.4. Verificam-se as seguintes situações:

Situação Problemática 1. Nesta situação o efeito desejado não ocorre, existindo assim um

sistema designado por Sistema Incompleto como ilustra a figura 3.4

Considera-se um sistema incompleto, quando existe falta de um ou dois elementos no triângulo SC. Portanto para dar resposta ao problema, é necessário adicionar os elementos que pode ser um campo e uma substância ou só um campo. Sendo necessária uma análise para verificar qual o campo mais adequado para a resolução do problema.

Situação Problemática 2. Nesta situação acontece que o efeito desejado é ainda insuficiente

originando um sistema designado por Sistema Insuficiente como ilustra a figura 3.5.

Neste contexto o sistema é constituído pelos três elementos necessários, contudo o campo A é insuficiente, pode ser demasiado fraco ou lento, entre outras razões. Para solucionar este problema deve-se modificar S1, S2, F ou recorrer a uma nova substância S3 para criar o efeito pretendido.

Figura 3.4 - Sistema Incompleto

Situação Problemática 3. Nesta situação ocorre um efeito pretendido torna-se prejudicial,

existindo assim um sistema designado por Sistema Prejudicial como ilustra a figura 3.6.

Nesta situação em que o sistema completo tem efeito prejudicial, é constituído por três elementos que se encontram nos seus lugares, mas a interação que existe entre as duas substâncias S1 e S2 é prejudicial ou indesejada. Como consequência o Campo A, a interação entre as duas substâncias também se torna prejudicial, sendo necessário eliminar esse efeito criando novo campo com uma nova substância S3.

Para esta metodologia existem 76 Soluções Padrão, distribuídas por 5 classes, que se entram enquadradas e definidas no anexo A e sucintamente referenciadas na tabela 3.5 e que podem ser utilizadas após o modelo triangular estar completo.

Tabela 3.5 – Classificação das Soluções-Padrão (Castro, 2015)

Classe

Descrição da Classe

Soluções

Padrão

1 Construção e destruição de modelos Substância-Campo 13

2 Desenvolvimento de modelos Substância-Campo 23

3 Transição de um sistema base para um supersistema ou para um

subsistema 6

4 Soluções padrão para a deteção e medição 17

5 Introdução de substâncias ou campos dentro de um sistema técnico 17 Figura 3.6 – Sistema Prejudicial

S1

A

S2

As 76 soluções-padrão podem ser sintetizadas e generalizadas em 7 soluções gerais (Castro, 2015):

1. Completar um modelo Substância-Campo que se encontre incompleto como mostra a

figura 3.7.

2. Modificar a Substância S1 para eliminar ou reduzir o efeito negativo ou para melhorar o

efeito positivo como ilustra a figura 3.8.

3. Modificar a Substância S2 para eliminar ou reduzir o efeito negativo ou para melhorar o

efeito positivo como apresenta a figura 3.9.

Figura 3.7 - Solução Geral 1

Figura 3.8 - Solução Geral 2

4. Modificar o campo F para eliminar ou reduzir o efeito negativo ou melhorar o efeito

positivo como mostra a figura 3.10.

5. Eliminar, neutralizar ou isolar o efeito negativo utilizando outro campo Ax que interage

com o sistema técnico, como apresenta a figura 3.11.

6. Introduzir um novo campo A mas neste caso positivo, o Ax+_{, como ilustra a figura 3.12.} Figura 3.10 - Solução Geral 4

Figura 3.11 - Solução Geral 5

7. Expandir um modelo Substância-Campo existente para um novo Sistema em cadeia,

como se verifica pela figura 3.13.