Padrões de Evolução dos Sistemas Técnicos

A previsão tecnológica tradicional tenta prever "as características futuras de máquinas, procedimentos ou técnicas". Baseia-se em pesquisas, simulações e tendências para criar um modelo probabilístico de desenvolvimentos futuros. Em outras palavras, dá uma previsão, mas não inventa a tecnologia que está sendo prevista. Com base nos padrões de “como” as pessoas pensam e não “em que” as pessoas pensam, esses padrões são como um roteiro para o futuro. Em vez de prever tecnologias futuras, pode-se sistematicamente inventar tecnologias futuras usando os padrões de evolução dos sistemas técnicos (MAZUR, 1996).

Esses padrões da evolução dos sistemas técnicos correspondem às regularidades encontradas por Altshuller ao analisar como os sistemas técnológicos de centenas de milhares de patentes de diferentes áreas se desenvolveram ao longo do tempo. Eles descrevem como poderá ocorrer o desenvolvimento de um sistema técnico na direção do sistema técnico ideal (DE CARVALHO, 1999).

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Essa lógica pode ser utilizada para prever como um determinado sistema deve ser desenvolvido e definir as tarefas de desenvolvimento. São, portanto, úteis para orientar a solução de problemas técnicos, para previsão tecnológica e definição de estratégias e táticas de desenvolvimento, na etapa de planejamento de produto.

Altshuller formulou oito tendências para evolução dos sistemas técnicos. São elas (TERNINKO; ZUSMAN; ZLOTIN, 1998):

1 - Evolução em estágios: a tecnologia segue um ciclo de vida (nascimento, crescimento, maturidade, declínio). No estágio 1 ainda não existe um sistema, mas estão sendo desenvolvidas condições importantes para a sua emergência; No estágio 2, um novo sistema surge devido à invenção de alto nível, mas seu desenvolvimento é lento; Já no estágio 3, a sociedade reconhece o valor do novo sistema; No estágio 4, os recursos do conceito original do sistema acabam; No estágio 5, a próxima geração de sistema emerge para substituir o sistema original; e por fim, no estágio 6, algum uso limitado do sistema original pode coexistir com o novo sistema.

Pode-se citar como exemplo a evolução em estágio de um avião. No primeiro estágio tentativas manuais de voar são um fracasso; no segundo estágio, os irmãos Wright, considerados por muitos como sendo os inventores desse objeto3, voam em um biplano à uma velocidade de 30 milhas por hora; já no terceiro estágio começa a haver utilização desses aviões pelo Exército, já se tem recursos financeiros disponíveis e a velocidade aumenta para 100 milhas por hora. No quarto estágio vê- se que as estruturas originais (madeira e corda) alcançam seu limite, então passa-se para um quinto estágio no qual desenvolve-se um monoplano de estrutura metálica. Por fim, no sexto estágio diversos tipos de novos aviões foram desenvolvidos, mas algum uso limitado de biplanos ainda existe.

2 - Idealidade Crescente: é a busca por sistema cada vez mais próximos do ideal. Como exemplo, pode-se citar o antiquado computador ENIAC que, em 1946 pesava muitas toneladas, ocupava uma sala e realizava apenas algumas funções computacionais. Em 2011, MacBook da Apple pesa 920 gramas e é capaz de fazer processamento de texto, cálculos matemáticos, comunicação, gráfico, vídeo e som, reconhecimento de pressão, entre outros inúmeros atributos.

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No Brasil, acredita-se que o inventor do avião foi o aeronauta brasileiro Alberto Santos Du- mont, tendo em vista que o mesmo resolveu uma das questões essenciais do voo, tirar o avião do chão, dando a chave da decolagem. Executou isso publicamente e foi reconhecido por uma comissão internacional. Além disso, inventou o primeiro avião a ser produzido em série na história: o Demoiselle, de 1907. No entanto, essa discussão transcende o escopo deste trabalho.

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3 - Desenvolvimento não uniforme de subsistemas: resultam em contradições. Os subsistemas têm diferentes curvas de ciclos de vida. Subsistemas primitivos seguram o desenvolvimento do sistema total. Um erro comum é concentrar-se em melhorar o subsistema errado. Aerodinâmicas pobres foram limitações aos primeiros aviões, uma vez que os projetistas se concentraram na força da máquina ao invés de melhorar a aerodinâmica.

4 - Dinamismo e controle crescentes: busca por sistemas mais dinâmicos e controlados. Por exemplo, os primeiros automóveis eram controlados por velocidade da máquina, depois veio a caixa de câmbio manual, seguida de transmissões automáticas e transmissões continuamente variáveis (CVT).

5 - Complexidade crescente, seguida de simplicidade (Redução): sistemas de música estéreos evoluíram somando componentes separados como speakers, rádio AM/FM, toca fitas cassete, CD player etc. para "boom box" integrado. Atualmente, pode-se tudo isso dentro de um aplicativo no telefone celular.

6 - Combinação e descombinação de partes: utilizando os automóveis como exemplo, observa-se que inicialmente eram usados feixe de molas para absorver vibrações. Esses feixes eram uma reunião de partes descombinadas emprestadas de carruagens de cavalos e qualquer outra coisa disponível. Mais tarde, refinamentos permitiram ajustes das partes, de forma que elas fossem combinadas em um sistema - o amortecedor. Propositadamente, as partes descombinadas criam recursos adicionais das diferenças, como a utilização de uma mola bimetálica que mudasse o coeficiente da mola quando uma corrente fosse aplicada, por exemplo. Posteriormente, faz-se combinações e descombinações automáticas, conforme necessário. Por exemplo, pode-se fazer o controle de um sistema de suspensão ativo por computador.

7 - Transição para microssistemas e uso crescente de campos: macro- sistemas são transformados em micro-sistemas por meio de campos de energia para alcançar melhor desempenho ou controle. Como exemplo pode-se citar o desenvolvimento de sistemas de cocção (fogão à lenha - gás - forno elétrico - forno microondas).

8 - Envolvimento humano decrescente: redução do desenvolvimento humano e ampliação da automação. À exemplo disso, tem-se o desenvolvimento de lavagem de roupas (tanque - máquina de lavar com campainha - máquina de lavar automática - máquina de lavar automática com compartimentos para alvejante e amaciante).

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Para De Carvalho (2007), Altshuller ao propor as Tendências da Evolução dos Sistemas Técnicos acreditou estar contribuindo de duas formas: a primeira seria na criação de novos sistemas técnicos, por dedução, a partir de sistemas técnicos exis- tentes; e a segunda, acreditou que as tendências seriam um critério de decisão para a solução mais adequada para um problema.