O processo de inovação nos materiais

Nos tempos modernos, uma das maiores motivações para inovar nos materiais, tem sido a oportunidade de um fornecedor de materiais introduzir um novo produto com uma combinação de propriedades e custo, que permita competir com sucesso no mercado; no entanto, a introdução de um material inovador envolve diferentes inovações, sendo a tecnologia do seu processamento particularmente importante, de que é um exemplo o processo de injecção para os materiais plásticos. O tempo entre o desenvolvimento dos materiais e a alargada utilização destes é muito variável, e depende da importância da aplicação do material. Por outro lado, atendendo a que a introdução de um novo material envolve desenvolvimentos diversos, considera-se que o período de desenvolvimento destes, desde a fase inicial de demonstração em laboratório até ao aparecimento da primeira aplicação comercial, é de pelo menos dez anos (Burke, 1990, p.381).

De um modo geral, os novos materiais têm origem em laboratórios de universidades, governos e indústrias. Geralmente, os novos materiais aparecem primeiro em produtos de “demonstração”, sendo posteriormente difundidos em mercados maiores; com o aumento do volume de produção, o preço do material decresce, a sua familiaridade entre designers e consumidores aumenta, do que resulta também um mais amplo uso do material. Progressivamente, o material atinge /aproxima-se de uma espécie de maturidade; no entanto, quando combinado com outros materiais, ou quando utilizado numa aplicação nova ou diferente, refere-se que um material pode reviver a sua novidade (Ashby e Johnson, 2002, p.157).

Também Manzini (1986) salienta que os novos materiais não são apenas os que surgem em centros de investigação, ou que se destinam a aplicações de elevado desempenho; por novos materiais pode-se considerar novas soluções que resultam por vezes de combinações criativas, e em que se utilizam materiais familiares. Por sua vez, a difusão destes materiais no sistema pode acontecer de formas diversas: por vezes os materiais são inicialmente aplicados em sectores de ponta, e só posteriormente em aplicações mais comuns; mas também são introduzidos novos materiais em aplicações de grande consumo, de que é um exemplo o sector de embalagens, e que desta forma são introduzidos na base da pirâmide (Manzini, 1986, pp.46-47).

«Na área dos novos polímeros, é necessário, antes de mais, estabelecer a distinção entre o momento da invenção e o da primeira aplicação, e em seguida entre o da primeira aplicação e a aplicação em grande escala. Entre os polímeros que se tornaram produtos de série nos últimos vinte anos, alguns tinham já uma longa história (o PVC, o polietileno de baixa densidade e o poliestireno foram, todos eles, lançados antes da Segunda Guerra Mundial). Outros têm origens mais recentes (o polipropileno data de 1958; o polietileno de alta densidade, de 1953). No entanto, todos estes materiais entraram na produção logo com aplicações de grande consumo.» (Manzini, 1986, p.77).

Segundo Manzini, o novo tem sempre de se confrontar com o sistema existente, e a sua inércia, pelo que os incentivos e restrições à transformação reflectem a complexidade de relações dos elementos do sistema (Manzini, 1986, p.46). Para um novo material, é decisiva a sua capacidade de difusão no sistema; um novo material «…tende a estender-se dos centros mais dinâmicos para outros sectores encontrando, nesta difusão, áreas de resistência que são representadas pela inércia cultural e pelas dificuldades técnicas e económicas.» (Manzini, 1986, p.47). Manzini refere ainda que este processo de difusão não é contínuo: que «…a transferência tecnológica se efectua por etapas, entre êxitos e interrupções.» (Manzini, 1986, p.47).

Manzini distingue duas fases distintas no âmbito da inovação de materiais no sistema dos objectos: numa primeira fase, os novos materiais são empregues como substitutos de outros, por vezes imitando-os, e essencialmente, sem modificar substancialmente as estruturas produtivas e os modelos organizacionais existentes; numa segunda fase, o sistema é redefinido, quando se reúnem algumas condições, como oportunidade económica para a mudança, conjuntura cultural apropriada dos agentes sociais envolvidos, e, capacidade inventiva e de design para superar o modelo tradicional de referência (Manzini, 1986, pp.53-54).

Acerca da resistência à inovação, Utterback (1994) expõe o seguinte:

«How is it that a large and powerful firm can respond with great creativity in its defence while rarely exhibiting the creativity required to embrace the new and abandon the old? After sifting the evidence we believe this is primarily the result of the habits of mind, commitments and strategy, or patterns of behaviour of the organization’s elite. Perhaps it is only human to defend the known and resist the unknown, a point that has been made by students of fields as diverse as history, psychology, and the philosophy of science. Change does not come easily to human societies, and there is no reason to expect the societies we call firms to behave differently. What is often astonishing is the degree to which the same societies, the same collections of people who behave so defensively toward radical change in its first appearance, can pull together and perform remarkable feats of courage and creativity when mortally threatened.» (Utterback, 1994, p.xxviii).

Entre 1975 e 1978, Abernathy e Utterback25 estabeleceram um modelo das dinâmicas da inovação, em que se esclarece a incidência e evolução das inovações de produto e processo. Numa fase inicial, as inovações são essencialmente ao nível do produto; esta fase é caracterizada por elevados níveis de experimentação ao nível do produto, e por uma abundância de concorrentes; nesta fase o processo é pouco relevante. Identifica-se uma segunda fase de transição, em que decrescem as inovações de produto, e se acentuam as de processo; esta fase

25 _{Abernathy, W. J., Utterback, J. M. (1978), Patterns of Industrial Innovation, Technology Review,}

resulta da emergência de um design dominante, que satisfaz as necessidades dos utilizadores, e se estabelece no mercado; consequentemente, a variedade de alternativas decresce. Numa terceira fase, as indústrias ou produtos, caracterizam-se por baixas taxas de inovação de produto e processo, focalizando-se no custo, volume e capacidade; e, quando ocorre alguma inovação, esta é essencialmente de natureza incremental. Salienta-se que nem todas as indústrias ou produtos atravessam estas fases de forma clara e organizada, mas que ao longo dos anos, este modelo se tem revelado útil em explicar algumas dinâmicas da inovação (Utterback, 1994, pp.xvii- xix baseado em Abernathy e Utterback, 1978). A figura seguinte apresenta a esquematização do modelo:

Figura 9 – As dinâmicas da inovação, modelo de Abernathy e Utterback (1978), Utterback, 1994, p.xvii.

Utterback (1994) apresenta uma comparação das dinâmicas da inovação entre produtos e subprodutos; neste âmbito consideram-se os extremos, produtos complexos e subprodutos simples, homogéneos; no entanto, reconhece-se a existência de muitas situações intermédias que reflectem as características de ambos, pelo que, esta distinção não é rígida (Utterback, 1994, pp.123-124).

«This leads us to speculate that instead of dividing the world of products into assembled and nonassembled, future research might consider a single spectrum graded by number of parts and process operations, with homogeneous products like glass on one extreme, and jet

aircraft on the other. And in the center might be found products of few individual parts with manufacturing processes that resemble those of glass, steel, and other homogeneous materials.» (Utterback, 1994, p.143).

Identificam-se diversas semelhanças entre a inovação nos produtos e subprodutos, entre as quais, o facto de na sua maioria, também os materiais, serem inicialmente utilizados em mercados especializados, e de a sua aplicação progredir para um âmbito mais alargado (Utterback, 1994, pp.126-128). Observa-se que tal como nos produtos, também nos subprodutos, ou materiais, emerge um design dominante, mas que nos últimos este ocorre mais cedo, com a designada tecnologia viabilizadora, pelo que a transição entre a ênfase em inovações de produto para inovações de processo é mais rápida (Utterback, 1994, p.125). Como exposto por Utterback:

«The patterns of innovation for assembled and nonassembled products are thus different in the sense that the rate of process innovation quickly outstrips the rate of product innovation among nonassembled goods, and process innovation dominates the industry as it passes through the transitional and into the specific phases of its evolution.» (Utterback, 1994, p.129). As imagens seguintes ilustram esta questão:

Figura 10 – Padrões de inovação para produtos e subprodutos, Utterback, 1994, p.130.

Esta diferença tem implicações essencialmente na fase de transição, e das quais se distingue o seguinte: como nos materiais o processo adquire maior importância, a sua evolução para a automatização é também mais rápida, do que resultam processos mais rígidos, dispendiosos, e com um custo de mudança mais elevado (Utterback, 1994, pp.140-141).

Nas indústrias maduras, aquelas em que os produtos, mercados, e possivelmente tecnologias, se encontram próximas do fim do seu ciclo de vida, o preço é um factor determinante para a competitividade; consequentemente, a inovação centra-se essencialmente no processo das tecnologias, com o intuito de alcançar uma melhor eficiência (Janszen e Vloemans, 1997, p.549 baseados em Abernathy e Utterback26, 1975). Distinguem-se diversas indústrias na fase da maturidade: construção, petroquímica, metalúrgica, automóvel e naval. Estas indústrias caracterizam-se também por um ênfase em economias de escala, possíveis pelas tecnologias de processamento utilizadas, bem como pelas condições e infra-estruturas do mercado. Defende-se que a duração desta fase é variável, mas que de um modo geral se estende por várias décadas (Janszen e Vloemans, 1997, pp.549-550).

26 _{Abernathy, W. J., Utterback, J. M. (1975), A dynamic model of process and product innovation. Omega}