Departamento de Artes e Design

Plano das Idéias:

A Transformação do Plano como Fonte de Inovação

Aluno: Antonio Carlos Santos Thilele

Orientador: Cláudio Freitas de Magalhães

Introdução

Este projeto é uma continuidade da pesquisa “Plano das Idéias”, que propõe uma

exploração da transformação da superfície plana, utilizando diversos materiais, afim de

gerar soluções que possam ser utilizadas em diferentes aplicações na inovação de

produtos. A maior parte dos produtos vem evoluindo de forma incremental a partir de

um processo de design convencional (PUGH, 1990). Um dos aspectos deste processo é

a divisão entre o espaço do problema e o espaço da solução. Pode ser dito que esta

divisão caracterizaria um projeto, ou seja, a solução surge de um problema pré-definido

e anteriormente analisado. A eficiência desta seqüencialidade é questionada e propõe-se

uma maior sobreposição das etapas do processo de projeto como meio para reduzir

tempo e recursos. Desta forma, contextos dinâmicos ou produtos inovadores exigiriam

processos com maior sobreposição entre o espaço do problema e da solução em um

projeto (IANSIT, 1995). Em uma situação extrema, em projetos altamente inovadores,

ligados a estratégias de previsão do futuro, esta seqüência pode ser invertida. Partindo

de experimentações e soluções, algumas empresas de ponta questionam suas estratégias,

redirecionam conhecimentos e capacitações tecnológicas a partir concepções de

produtos (Philips Corporate Design, 1996). Desassociam o projeto de um problema

específico pré-determinado, porém, relacionado com algum aspecto que caracteriza seu

ambiente, seus recursos ou com seu contexto futuro de atuação. Observa-se assim, a

contextualização do método ao projeto (BAXTER, 1995, PMI, 1996). No entanto, a

maioria das empresas encontra muitas justificativas para manter suas estratégias e

processos de desenvolvimento dentro de parâmetros conhecidos e muitas vezes também

utilizando processos reativos, até mesmo optando pela cópia como estratégia de

desenvolvimento de produtos.

Objetivos

Esta pesquisa pretendeu investigar a potencialidade de inovação da geração de conceitos

e soluções, a partir da exploração da transformação do plano, antecedendo a definição

de problemas e ou oportunidades de projeto, aplicado em industrias que utilizem novas

tecnologias de produção (corte laser, fresas). Em uma industria, este paradigma tem

como objetivo estimular a criatividade e a inovação da organização. Para efeito da

delimitação desta pesquisa, pretende-se estudar o contexto dos produtos produzidos a

partir de materiais transformados e disponibilizados em chapas planas, como papéis,

chapas metálicas e plásticas. Pretende-se partir da solução para o problema: através da

geração de protótipos e soluções formais genéricas chega-se ao problema de projeto. A

situação de projeto é induzida pela solução.

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Metodologia

Visando identificar a potencialidade da geração de formas a partir da

transformação do plano como incitação para soluções ou desenvolvimento de produtos

inovadores, a metodologia empregada reviu estudos e tratados sobre princípios e

fundamentos da forma e da configuração (GOMES FILHO, 2000; WONG, 1993;),

técnicas de criatividade (BAXTER, 1995) e estudos específicos (ROCHA, 2000;

YIGIT, 2004; VYZOVITI, 2006). Esta revisão de literatura apóia a geração de formas a

partir da transformação do plano.

O registro sistemático através de fotos e pequenas filmagens, seguidas de análise

da configuração estética e classificação desta geração serviram como reflexão sobre o

processo criativo e para decisões de aperfeiçoamentos e mudanças necessárias, assim

como, para a exploração concentrada nos modelos promissores. Foram realizadas

associações dos modelos tridimensionais gerados com oportunidades de projeto de

produtos, em especial em uma empresa de coifas que usa corte laser como processo de

fabricação. Foram aplicadas técnicas de Modelo Simples em escala (LUCCI e

ORLANDINI, 1989) e realizados de protótipos em escala natural.

Foi realizada pesquisa iconográfica de produtos desenvolvidos com

transformações de planos aliados ao Diagrama de Voronoi feitos de diversos materiais

para orientar a pesquisa e influir na seleção dos estudos de caso para o desenvolvimento

de novos produtos. Foi realizado experimento em empresa que utiliza novas tecnologias

para transformação do plano (corte por lazer) para aplicação das estruturas

desenvolvidas na pesquisa.

Desta forma, foram gerados estudos de múltiplos casos sobre a potencialidade de

inovação da geração de conceitos e soluções, antecedendo a definição de problemas e

ou oportunidades de projeto a partir da exploração da transformação do plano,

permitindo assim uma investigação multifacetada desta investigação.

Estudo Diagrama Voronoi

Esta pesquisa é a continuação de outra dentro do projeto “plano das idéias” feita

pelo aluno Leandro Fernandes de Oliveira, onde o Diagrama de Voronoi foi usado

como alvo de estudo. Esta estrutura tem grande aplicação nesta pesquisa, pois com ela

podemos gerar objetos tridimensionais com peças planas sem a necessidade de torcê-las

ou triangulá-las o que nos abre uma grande variedade de formas e configurações.

Voronoi é comumente presente na natureza. Em sua forma bidimensional

podemos encontrá-lo no desenho de asas de insetos e folhas, e sua forma tridimensional

é vista na espuma e em determinados fungos.

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Um exemplo de aplicação do voronoi é a sua utilização como padrão para quebrar

objetos em programas de animação.

Plug in phymec para blender quebra malhas tridimensionais usando voronoi.

No plano teórico este diagrama pode ser usado como ferramenta para estudar a

área de atuação de determinados pontos em um espaço. Como exemplo vemos a

imagem a baixo, onde podemos perceber o campo de futebol de uma maneira diferente

onde cada jogador representa um “ponto-semente” e ao seu redor é formada uma célula

que representa sua abrangência de atuação.

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Pesquisa iconográfica

Foi feita uma pesquisa iconográfica para levantar trabalhos tanto arquitetônicos

quanto de design que foram baseados no diagrama de voronoi ou que foram projetados

apenas com chapas planas.

Helios House este é um posto de gasolina localizado em Los Angeles, projetado

pela Boston-based architecture studio. Neste projeto temos a utilização de chapas

cortadas em formas triangulares não idênticas que foram posteriormente unidas.

Voronoi cell shelves. Estante produzida com voronoi onde o usuário tinha a

liverdade de poder escolher as formas das células. Foi projetada por Hopf & Nordin

design.

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Grasshopper

Para se trabalhar este tipo de diagrama sem o uso de programas específicos é uma

tarefa complexa, pois exige muito conhecimento matemático. Através de inscrição em

disciplina Tópicos Especiais em Arquitetura XXXII onde foi possivel aprender o plug-

in de modelagem paramétrica para Rhinoceros chamado Grasshopper.

Atualmente o programa está em sua oitava versão e vem com parâmetros para

gerar voronoi nativos. Grassahoper não é o único software que trabalha com este

diagrama, programas bastante conhecidos no mercado também o fazem, como é o caso

do 3D MAX, Blender, Wings 3D, entre outros. A diferença é que o Grasshopper é um

plug-in paramétrico voltado para o desenvolvimento de produtos, característica essa que

o aproxima de nosso objetivo.

Como o software trabalha com este diagrama. Para a criação de um diagrama bidimensional:

Basta espalhar no espaço os pontos-semente e atrelá-los ao gerador de voronoi

bidimensional.

Diagrama tridimensional A forma tridimensional pode ser trabalhada por meio de dois parâmetros Voronoi

3D e Voronoi Cell.

Com o Voronoi 3D podemos gerar uma forma de “espuma” partindo dos pontos

semente.

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Com o parâmetro Voronoi Cell geramos uma única célula partindo de um ponto

semente sofrendo a influencia de outros ao seu redor.

Experimentos

Vorono 3D Para estudar como o Voronoi 3D se comporta foi montado um experimento. No

Grasshopper criamos um cubo de 10 milímetros cúbicos e inserimos de maneira gradual

pontos nesse dado espaço e os movimentávamos para observar as formas que surgiam.

Uma vantagem desse estudo é que para movimentar os pontos nós usámos sliders que

nos davam controle sobre a localização dos pontos no espaço.

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Após alguns testes chegamos a umas forma diferenciadas. Para prototipá-las

usamos uma definition que desmonta o objeto e o planifica. Geramos desenhos vetoriais

partindo da planificação, depois os imprimimos em folhas de papel e montamos o

modelo com fita, em um processo semelhante ao Papertoy, porém sem o uso de abas.

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Voronoi Cell O experimento para estudar o parâmetro Voronoi Cell consistiu em posicionar um

ponto-semente na coordenada (5,5,5) e mais 6 pontos de influencia nas coordenadas (5,-

5,5) , (5,15,5) , (-5,5,5) , (15,5,5) , (5,515,) , (5,5,-5). O resultado foi um cubo de 10

cm³. Nesse experimento podemos movimentar e acrescentar pontos de influencia para

gerar deformações na célula até chegarmos a forma desejada.

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Na imagem da esquerda, os pontos estão em suas coordenadas iniciais e na da direita é criada

uma forma apenas com a movimentação dos pontos no espaço.

Calotas Uma vez que compreendemos como o plug-in trabalha com este diagrama,

escolhemos o parâmetro Voronoi Cell que nos dá grande controle sobre as formas. Para

gerar calotas desenvolvemos um método. Primeiro cria-se uma semiesfera e colocamos

um ponto no seu interior, depois na viewport de topo criamos uma seqüência de pontos

que posteriormente são projetados na semiesfera. No Grasshopper usamos o ponto do

interior da semiesfera como semente e os projetados como pontos de influência. A

calota resultante tem um raio que corresponde a metade do da semiesfera.

Calota resultante deste processo.

Coifa Voronoi

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Assim como na pesquisa anterior, nesta demos prosseguimento ao contato com a

empresa Falmec, que trabalha com chapas de aço inox cortadas a laser e dobradas com

processos industriais. Essa empresa possui como uma de suas especialidade a produção

de coifas utilizando corte laser em chapas de aço inox.

Para gerar a estrutura frontal da coifa foi usado o método para criar calotas

descrito anteriormente.

Imagem com algumas possibilidades de desenho. A coifa assinalada foi a escolhida.

Para que a coifa pudesse ser inserida no processo de produção foi necessária a

criação de uma planificação que pudesse ser cortada a laser e posteriormente dobradas

em vincadeiras.

Em um primeiro momento buscamos um desenho que juntava todas as partes em

uma única peça. As partes que deveriam ser dobradas foram fragilizadas com pequenos

furos. Porém, abrimos mão deste caminho pois o posicionamento das peças impede o

funcionamento da vincadeira.

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Para solucionar este problema fizemos um novo desenho com duas partes. Para

esta solução não precisamos fragilizá-las, pois a vincadeira funciona sem encontrar

dificuldades.

Referências

BAXTER, Mike. Projeto de Produto – Guia prático para o desenvolvimento de novos

produtos. 1.ed. São Paulo: Edgarg Blücher Editora, 1998.

GOMES FILHO, João. Gestalt do Objeto: Sistema de leitura visual da forma. 1.ed.

São Paulo: Escrituras Editora, 2000.

IANSITI, Marco. Shooting the Rapids: Managing Product Development in Turbulent

Environments. California Management Review, Vol. 38, No. 1 Fall, 1995.

IWAMAMOTO, Lisa, Digital Fabrications: Architectural and Material Techniques,

Princeton Architectural Press, New York, 2009.

NAKAMICHI, TOMOKO. Pattern Magic e Pattern Magic vol. 2. Bunka

Shuppankyoku, Japan , 2008.

PROJECT MANAGEMENT INSTITUTE - PMI. A guide to the project management

body of knowledge. Project Management Institute, 1996.

PUGH, Stuart. Total Design - Integrated Methods for Successful Product

Engineering. 3.ed. UK, Addison-Wesley, Wokingham, 1990

ROCHA, Carlos Sousa. Plasticidade do Papel e Design. Lisboa: Plátano Editora, 2000.

WONG, Wucius. Princípios de Forma e Desenho. 1.ed. São Paulo: Martins Fontes, 2001.

YİĞİT, Nergiz. Industrial Product Design by Using Two-Dimensional Material in the

Context of Origamic Structure and Integrity. İzmir, Turquia, 2004. Dissertação -

Faculdade de Desenho Industrial, İzmir Institute of Technology.