Pensamento Inventivo Estruturado – 2

Vamos continuar a falar sobre o método SIT, apresentando as suas técnicas de provocação de ideias ilustradas com exemplos. Este é o link para a primeira parte, necessária para entender esta parte.

Técnica da Unificação

A técnica da unificação consiste na identificação de um sistema ou objeto do próprio sistema onde ocorre o problema ou adjacências, que executará a operação definida na solução conceitual. A aplicação desta técnica consiste de quatro passos: formular a operação necessária; obter uma lista de todos os objetos do sistema e adjacências; selecionar um destes objetos; e determinar as modificações necessárias no objeto para que ele execute a operação necessária.

Por exemplo, considere-se que amostras de um determinado material têm de ser expostas à corrosão por um ácido num recipiente a altas temperatura e pressão, para avaliação da resistência à corrosão. Amostras do material são mergulhadas no ácido, no interior do recipiente. O problema é que, além das amostras, as paredes do recipiente são corroídas e têm de ser trocadas com frequência. Soluções rotineiras para o problema são o revestimento do recipiente com um material protetivo ou a substituição do recipiente por um outro, mais resistente.

Utilizando o método SIT, verifica-se que os parâmetros envolvidos são a concentração do ácido, a frequência de troca do recipiente, a temperatura e a pressão. Os elementos do sistema e adjacências são as amostras, o ácido, o recipiente e o sistema responsável pela produção da atmosfera. O problema é reformulado como: encontrar um modo de submeter as amostras ao ácido, sendo que a frequência de troca do recipiente torne-se independente ou função decrescente da concentração do ácido, sem a adição de novos elementos ao sistema composto por amostras, ácido, recipiente e sistema responsável pela produção da atmosfera.

Selecionando a estratégia de extensão e a técnica de unificação, verifica-se que os objetos existentes que podem ser escolhidos para executar esta operação são as próprias amostras. A modificação necessária nas amostras seria a produção de cavidades nas mesmas, para receber o ácido. Esta solução satisfaz às condições QC, pois a concentração do ácido é tornada independente da frequência de troca do recipiente e CW, uma vez que nenhum elemento novo é introduzido no sistema.

Técnica da Multiplicação

Para ilustrar a aplicação da técnica da multiplicação, cita-se o problema do projeto de um anti-descarrilador para um trem. Esse sistema atua diretamente sobre o sistema de freios de um trem. Um esquema do sistema é mostrado na figura abaixo. No sistema de freios, há um tubo que contém ar comprimido. O trem é freado pela queda da pressão do ar comprimido. Em situações de emergência, como num descarrilamento, o ar precisa ser liberado muito rapidamente. Para a liberação de grande quantidade de ar em pouco tempo, é necessária uma abertura grande. A válvula que fecha essa abertura precisa ser submetida a uma força relativamente grande durante a operação normal do trem. Essa força é exercida pelo anti-descarrilador. O problema é que a força necessária para equilibrar a força exercida pela pressão do ar é 10 vezes maior que a força disponível no anti-descarrilador. Soluções comuns para o problema seriam o uso de alavancas ou a diminuição do tamanho das aberturas, associado ao aumento do número de anti-descarriladores.

Usando o método SIT, os seguintes parâmetros do problema são identificados: probabilidade de alarme falso, probabilidade de abertura prematura da válvula, força no anti-descarrilador, pressão do ar, área da válvula. Os elementos do sistema são: tubo, ar, válvula e anti-descarrilador. O problema pode ser reformulado como: frear o trem em caso de descarrilamento, sendo que a força no anti-descarrilador deve ser independente ou função decrescente da pressão do ar, sem a adição de novos elementos ao mundo fechado composto pelo tubo, ar, válvula e anti-descarrilador.

Os passos da técnica da multiplicação são: formular a operação necessária; obter uma lista de todos os elementos do sistema e adjacências; selecionar um destes elementos para ser multiplicado – a(s) cópia(s) do elemento executarão a operação necessária; determinar as modificações necessárias na(s) cópia(s) para execução da operação necessária.

No problema, analisando os elementos disponíveis, verifica-se que o elemento que pode ser multiplicado para solucionar o problema é a válvula. A solução imaginada é o uso de uma segunda abertura com uma segunda válvula (válvula 2), um pouco menor que a primeira (válvula 1) e posicionada do lado oposto, como mostrado na Figura 15-B. A válvula 2 deve ser conectada à válvula 1, de modo a possibilitar a compensação de parte da força exercida pela pressão do ar sobre a válvula 1. Deste modo, a força exercida pelo anti-descarrilador passa a ser suficiente para manter a válvula fechada durante a operação normal do trem.

Técnica da Divisão

Considere-se o seguinte problema: um paciente tem um tumor maligno em seu estômago. O tumor não pode ser removido cirurgicamente. Para a destruição do tumor, é necessário submetê-lo a uma fonte radioativa de certa intensidade. O problema é que, nesta intensidade, a radiação irá destruir, também, tecido sadio. Em intensidades mais baixas, o tecido sadio não será destruído, mas, o tumor também não será eliminado.

Reformula-se o problema como: destruir o tumor maligno, sendo que a destruição do tecido saudável deve ser independente ou função decrescente da intensidade da radiação e nenhum novo elemento é adicionado ao sistema composto pelo feixe de radiação, tumor e tecido saudável.

A técnica da divisão é composta de três passos: gerar uma lista de elementos do sistema; selecionar um elemento e dividi-lo em seus elementos mais básicos, em partes menores ou de forma randômica; buscar uma maneira de utilizar os novos graus de liberdade obtidos para criar um estado em que a condição QC seja satisfeita (partes diferentes em locais diferentes, ordenação diferente, etc.).

Aplicando a técnica da divisão ao problema do tumor, pode-se considerar a divisão do feixe de radiação. Com essa divisão e com a posterior interseção dos raios sobre o tumor, pode-se obter a intensidade de radiação desejada somente sobre o tumor. O tecido saudável não é destruído pela radiação.

Técnica do Aumento da Variabilidade

Esta técnica pode ser exemplificada com o problema da obtenção de um empuxo constante em motores a jato com combustível sólido. O motor original tem a forma de um cilindro oco (figura abaixo). Assim, o empuxo é menor no início da combustão (quando pouco combustível foi queimado e a área de combustão é menor) e maior no final (quando a área de combustão é maior). Soluções ordinárias para o problema seriam o aumento do comprimento do cilindro, de forma a diminuir a variação da área de combustão ou a alteração da geometria de combustão (fazer a queima na base do cilindro, como se fosse um cigarro).

Identificando os parâmetros do problema, verifica-se que são o desperdício de energia, o empuxo variável, o aumento do empuxo, o aumento da área de queima e o aumento do perímetro da queima. Os elementos do sistema são o combustível sólido, o comburente e o cilindro. O problema pode ser reformulado como: obter o empuxo, sendo que a área de queima deve tornar-se independente ou função decrescente do perímetro, sem que nenhum novo elemento seja adicionado ao sistema composto por combustível, comburente e cilindro.

A técnica do aumento da variabilidade consiste de quatro passos: gerar uma lista de elementos do sistema e adjacências (no exemplo, combustível sólido, comburente e cilindro); selecionar um elemento (neste caso, o combustível sólido); selecionar dois parâmetros X e Y que não estejam relacionados no sistema atual – um novo grau de liberdade será o tipo de relacionamento entre estes parâmetros (X = forma da seção transversal; Y = progresso da combustão); procurar utilizar o novo grau de liberdade obtido para criar um estado em que a condição QC seja atendida. A solução encontrada é a variação da forma da seção transversal do combustível sólido, desde a forma de uma estrela até a forma de um círculo. Assim, embora o raio médio aumente, o perímetro e a área são mantidos constantes.

Técnica da Remoção de um Elemento

A técnica da remoção consiste em procurar atender à condição QC com a eliminação de um dos elementos do sistema ou adjacências.
Exemplificando, considere-se o problema da movimentação de um navio quebra-gelo. Em regiões com camadas de gelo finas, o navio quebra o gelo pela ação do casco na horizontal. Em regiões com grossas camadas de gelo, o navio precisa ser impulsionado para sobre o gelo, para quebrá-lo com seu peso. O problema é a lentidão desse processo. O navio é pesado, necessita ter um casco muito resistente e motores potentes para funcionar adequadamente. Resulta que diminui o espaço para a carga. Uma solução ordinária para aumentar a velocidade de cruzeiro do navio seria o aumento da potência de propulsão. Com isso, entretanto, embora haja melhoria na velocidade, o processo continua lento e a capacidade de carga diminui.

O problema reformulado é: a velocidade do navio deve tornar-se independente ou função decrescente da capacidade de carga, sem a adição de elementos ao sistema casco, gelo, propulsão. Utilizando-se a técnica de remoção, pode-se imaginar que o casco seja removido. Se o casco for totalmente removido, obviamente, não poderá haver transporte de carga. Porém, parte do casco pode ser removida, na região que ficaria em contato com o gelo, como mostrado na figura abaixo. Somente entrarão em contato o gelo partes delgadas do casco, as quais cortarão o gelo.

Neste post e no anterior, descrevemos o método SIT, uma ferramenta na caixa da TRIZ e Inovação Sistemática com as vantagens da utilidade, praticidade e facilidade de uso.

Conclusão

O método SIT, como parte da TRIZ e Inovação Sistemática, oferece um poderoso conjunto de ferramentas para a resolução criativa de problemas. Suas técnicas, como Unificação, Multiplicação, Divisão, Aumento da Variabilidade e Remoção de um Elemento, fornecem maneiras estruturadas de repensar problemas e desenvolver soluções inovadoras. Este método enfatiza a transformação e recombinação de elementos existentes dentro de um sistema para superar desafios e aprimorar a funcionalidade.

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