Gestão de design para manufatura aditiva: uma análise da experiência de percepção de produtos

Abstract

Modelos de produção são ferramentas para melhor padronizar uma linha de fabricação de modo eficiente e coerente com as necessidades das pessoas e do produto. Diferentes processos de manufatura apresentam exigências e limitações a partir da seleção dos parâmetros de produção. A Manufatura Aditiva (AM) é um processo que possibilita uma grande autonomia para desenvolver geometrias complexas e um fluxo produtivo mais enxuto, com uma aproximação entre produção e consumidor, através de uma fabricação que adiciona material de modo ?camada por camada?. O Design para Manufatura é uma metodologia de gestão de projeto que visa analisar restrições do sistema, como ferramentas, materiais, equipamentos e mão de obra para reduzir custos e melhorar a qualidade do resultado final. Além das propriedades físicas, também chamadas de pragmáticas, que asseguram um funcionamento e usabilidade eficiente, o produto transmitirá para o usuário aspectos hedônicos, relacionados com símbolos e emoções. O presente trabalho buscou analisar como a Experiência de Percepção de Produtos pode ser incluída dentro de um sistema de fabricação de AM através do desenvolvimento de uma proposta de Modelo de Gestão de Design para Manufatura Aditiva (DfAM). Para isso, foi realizada uma Pesquisa Bibliográfica, de natureza qualitativa e exploratória, em bancos de dados e foi desenvolvido um Teste de Experiência de Percepção de Produtos. O Teste utilizou de uma coleta de dados em 12 participantes, em que cada um analisou 9 peças ( vasos de plantas) produzidas por processos aditivos, com 3 geometrias e 3 materiais diferentes (PLA, Liga de Ferro e Resina Epóxi). A partir da Escala de Diferencial Semântico, estipulou-se os seguintes critérios, agrupados em pares: Tradicional-Moderno, Simples-Complexo, Amador-Profissional, Barato-Caro e Agressivo-Agradável. A Análise dos Dados permitiu afirmar que a alteração de elementos dos objetos altera as percepções das pessoas sobre as associações semânticas, assim como observou-se padrões de comportamentos e motivações sobre como o material e a geometria influenciam as pessoas sobre interpretações de cunho simbólico e emocional. O Teste realizado serviu como análise para a montagem de um Modelo, baseado na metodologia da Engenharia Kansei, que consta com as seguintes etapas dispostas em uma visão top-down, em que a manipulação de um objeto é usada para testar a influência deste sobre as pessoas: (I) Espaço do Produto: conceitualização das necessidades e características do produto; (II) Espaço do Usuário: identificação do público-alvo e escolha de uma amostra dentro da população; (III) Espaço Pragmático: seleção de processos aditivos, materiais e definição de geometrias para a prototipação de corpos de provas; (IV) Espaço Hedônico: realização de um Teste de Experiência de Percepção com a utilização dos corpos de provas a partir de uma amostra da população e da análise das características definidas para o produto ; (V) Síntese: seleção das características das peças a partir das propriedades pragmáticas e hedônicas mais coerentes com a necessidade do produto e da percepção das pessoas.

Abstract: Production models are tools for better standardizing a manufacturing line in an efficient and consistent manner with the needs of people and the product. Different manufacturing processes present criteria and specifications based on the selection of production parameters. Additive Manufacturing (AM) is a process that allows for greater autonomy in developing complex geometries and a leaner production flow, bringing production and consumer closer together through manufacturing that adds material \"layer by layer\". Design for Manufacturing is a project management methodology that aims to analyze system constraints, such as tools, materials, equipment, and labor, to reduce costs and improve the quality of the final result. In addition to physical properties, also called pragmatic properties, which ensure efficient operation and usability, the product will transmit hedonic aspects to the user, related to symbols and emotions. This work sought to analyze how the Product Perception Experience can be included within an AM manufacturing system through the development of a proposed Design for Additive Manufacturing (DfAM) Management Model. To this end, a qualitative and exploratory bibliographic research was conducted in databases, and a Product Perception Experience Test was developed. The test involved data collection from 12 participants, each of whom analyzed 9 pieces (plant pots) produced by additive processes, with 3 different geometries and 3 different materials (PLA, Iron Alloy, and Epoxy Resin). Based on the Semantic Differential Scale, the following criteria were established, grouped in pairs: Traditional-Modern,Simple-Complex, Amateur-Professional, Cheap-Expensive, and Aggressive-Pleasant. Data analysis allowed us to affirm that altering the elements of the objects changes people's perceptions of semantic associations, as well as observing patterns of behavior and motivation regarding how the material and geometry influence people's symbolic and emotional interpretations. The test performed served as an analysis for the assembly of a model, based on the Kansei Engineering methodology, which consists of the following steps arranged in a top-down view, in which the manipulation of an object is used to test its influence on people: (I) Product Space: conceptualization of the product's needs and characteristics; (II) User Space: identification of the target audience and selection of a sample within the population; (III) Pragmatic Space: selection of additive processes, materials, and definition of geometries for prototyping test specimens; (IV) Hedonic Space: conducting a Perception Experience Test using test specimens from a sample of the population and analysis of the characteristics defined for the product; (V) Synthesis: selection of the characteristics of the parts based on the pragmatic and hedonic properties most consistent with the product's needs and people's perception.