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Desenvolver Protótipos

Oprotótipo é na sua simplicidade uma visão em três dimensões da nossa ideia. Esta é uma fase excitante em qualquer inovação. Tornar a ideia real, tangível.

Criar um protótipo é muito mais que um exercício linear para chegar ao produto final. São passos essenciais para testar hipóteses sobre a ideia. Para ganhar conhecimento e informação sobre as especificidades de um produto.

A ideia de produto é uma coleção de hipóteses. Será a ideia tecnologicamente viável? Será que a equipa tem as competências para executá-la? Terá o produto procura? A sua produção será acessível do ponto de vista comercial? Existem fornecedores que produzam em escala o nosso produto? Todas estas questões são o ponto prévio ao protótipo.

Testar hipóteses

Regra geral, a ideia de um produto é uma fundação. Uma visão abstrata. Ao prototipar somos confrontados com todas as ramificações do produto. Design, cor, textura, mecânica, interface de utilizador, entre outras.

Testar hipóteses

Vamos pensar no processo de prototipagem como o desenvolvimento de um fractal simples. A ideia inicial (esquerda) é desenvolvida à medida que se realizam novos protótipos. O produto final (direita) é composto por inúmeras pequenas decisões sobre todas as suas características. Independentemente da qualidade da ideia original, a experiência do utilizador com o nosso produto depende da qualidade de execução das sub-ramificações. É necessário desenvolver protótipos num processo iterativo.

Prova de conceito

Serve para demonstrar a funcionalidade técnica para provar que o conceito é viável. Por exemplo, o inventor que quer criar uma máquina de teletransporte, antes de planos de negócios ou contactos com investidores, deve provar que o teletransporte é possível.

Quanto mais tecnológico for o produto, mais importante é a prova de conceito.

Protótipos a desenvolver

Protótipo exploratório. É uma maneira eficaz de catalisar e definir o produto. É a primeira prova de conceito onde testamos a exequibilidade do produto. É um protótipo em bruto, pouco elaborado, uma primeira aparência da ideia. Oferece importantes indicações sobre o design e funcionalidade do mesmo. A sua importância não deve ser subestimada.

Protótipo que nos leva para direção certa. É comum nesta fase do processo haver várias direcções para um só projeto. E nem sempre temos informação suficiente que nos leve a optar pela correcta. Quando este é o paradigma, criar um protótipo para cada rumo é opção válida. A comparação entre eles mostra-nos qual é mais eficiente, executável e rentável.

É importante levar os protótipos ao limite. Esta altura serve para descobrir até onde é possível ir com aquele a nível funcional e de aparência.

Protótipo para atrair investimento. É um protótipo aperfeiçoado, que já passou pelas várias fases estruturais e de design. É nesta altura que as startups os partilham com os investidores.

A atitude das pessoas muda quando têm o produto nas mãos. Quando o podem usar. Os inovadores sabem disso. Conhecem o poder que o protótipo pode ter. Quanto mais aperfeiçoado estiver o protótipo mais fácil é cativar o investidor.

O Protótipo para recolher feedback. É comum os empreendedores conciliarem o desenvolvimento do produto com a angariação de fundos. Outras vezes o projeto é interrompido temporariamente para rondas de investimento ou para atrair clientes e empresas interessadas no desenvolvimento do produto.

Os clientes, as empresas e os investidores são importantes para refinar o protótipo. Este feedback irá expor os “pontos fracos” do projeto no design, usabilidade, materiais e interactividade.

O Protótipo para estabelecer patente. Atravessar o processo de construção do protótipo ajuda o empreendedor a fundamentar o funcionamento do seu produto. Este sabe exatamente como e porquê o seu produto funciona daquela maneira.

Este conhecimento sólido e experiência são importantes no momento de registar uma patente. O empreendedor fica muito mais preparado para defender o seu projeto quando vive as suas várias fases.

O Protótipo para facilitar a produção. A fase da produção pode ser bastante simplificada pelo protótipo. O processo de fabrico beneficia quando o protótipo é de qualidade.

Este é um dilema sério para as startups. Quando o produto entra em fase de fabrico é importante transmitir aos fabricantes a qualidade aceitável que o produto deve ter. Nem sempre os materiais são semelhantes no protótipo e no produto final. Nem tão pouco o método de produção. Testar o protótipo com materiais reais é um modo de evitar problemas posteriores.

* http://www.bresslergroup.com/blog/the-six-prototypes-every-startup-needs-to-make/

Produto mínimo viável

O desenvolvimento de protótipos é um processo iterativo de constante melhoramento.

Este conceito assenta na experimentação. A ideia é desenvolver um protótipo com o mínimo de funcionalidades. Descobrir junto do cliente o que pode ser melhorado. Fazer ajustes rápidos e conquistar o público. Este é o foco atual para produtos de mobile.

O excesso de perfeccionismo pode fazer estagnar o protótipo. A procrastinação é um problema. Só depois do produto estar no mercado é que se pode avaliar o seu sucesso.

Hardware vs software

Existem diferenças estruturais entre estes dois tipos de produto. O protótipo de software é digital e pode ser desenvolvido colaborativamente à distância por diferentes equipas. Pode também ser testado por diferentes pessoas em diferentes locais. O protótipo de hardware é físico. Mesmo que sejam desenvolvidas diferentes peças em locais distintos, o produto final tem de ser reunido num só local e é testado no mundo físico.

As ferramentas de desenvolvimento são também totalmente diferentes.

Ferramentas de prototipagem em hardware

As ferramentas hoje disponíveis revolucionaram a prototipagem de produtos. Estas têm vindo a reduzir dramaticamente o custo de prototipagem, bem como o tempo de realização de protótipos.

Electrónica. O mundo da prototipagem em electrónica iniciou uma revolução com a introdução do Arduino em 2005. Esta placa de prototipagem foi criada para permitir que não-engenheiros tivessem facilidade em programar um microcontrolador e criar protótipos com electrónica. Desde o advento do Arduino têm surgido dezenas, ou talvez até centenas, de novas placas direcionadas para a comunidade maker. Alguns exemplos incluem:

Arduino. A placa pioneira continua a ser um standard entre makers. É normalmente um ponto de partida para iniciados, uma vez que a linguagem de programação utilizada no Arduino tornou-se um standard, sendo utilizada em várias outras placas. Hoje estão disponíveis placas Arduino em vários outros formatos para além do standard Arduino Uno (vendidos hoje com marca Genuino): https://www.arduino.cc/

Particle. Criadora das placas Photon e Electron, a Particle especializa-se em tornar fácil a prototipagem de microcontroladores ligados à internet via WiFi e rede móvel. As placas são programadas também com a mesma linguagem do Arduino. https://www.particle.io/

RaspberryPi. O RaspberryPi vai para além do microcontrolador, sendo já um computador de pleno direito a um preço extraordinariamente acessível. Normalmente corre linux como sistema operativo, embora estejam disponíveis outros sistemas operativos. https://www.raspberrypi.org/

A Lei de Moore decorre quase em tempo real no mundo da prototipagem. Em Maio de 2015 a CHIP lançou uma placa com processador de 1GHz e 512MB de RAM por 9$ (https://www.kickstarter.com/projects/1598272670/chip-the-worlds-first-9-computer). Em Julho de 2016 surge a Omega2, uma placa com 580MHz e WiFi por 5$ (https://www.kickstarter.com/projects/onion/omega2-5-iot-computer-with-wi-fi-powered-by-linux/).É expectável que a corrida pelo hardware de prototipagem mais potente ao preço mais baixo continue, não só com a evolução tecnológica dos chips mas também graças à competição entre empresas. Estas posicionam-se para oferecer serviços de software na cloud – esperando que quem prototipe com o seu hardware venha depois a lançar produtos que utilizam o seu software.

Para além da evolução de capacidade de processamento pura e dura, surgem também placas que permitem a prototipagem com outros fins específicos. É o caso do Bitalino, placa desenvolvida pela portuguesa Plux, que permite a qualquer um criar protótipos com sensores de bio-sinais. http://www.bitalino.com/

Impressão 3D. As impressoras 3D permitem criar objetos, normalmente em plástico, com base em modelos 3D elaborados em computador. São hoje uma ferramenta praticamente indispensável na prototipagem de peças físicas, permitindo converter a ideia em peça física em poucas horas.

Anunciadas como o advento de uma terceira revolução industrial, a impressão 3D e outras tecnologias CNC prometem a capacidade de produzir de forma distribuída e à medida das necessidades. No entanto a sua utilização ainda se restringe sobretudo à prototipagem.

CNC Laser e Fresa. Para além da impressão 3D, o corte de materiais planos com fresa ou laser é outra forma de fabricação que nos permite prototipar em matéria de horas ou até minutos, dependendo das peças. Normalmente são máquinas de maior porte, estando por isso disponíveis sobretudo em Laboratórios de Fabricação Digital (Fab Labs) e hackerspaces.

A Economia das diferentes formas de fabricação. Para entender as vantagens e desvantagens económicas das diferentes ferramentas de produção de peças físicas importa perceber os conceitos de custos fixos e custos marginais de produção. Para cada dado design, o custo fixo é quanto custa produzir a primeira peça. O custo marginal é o custo de produzir cada peça seguinte.

As técnicas de produção industrial tendem a ser caracterizadas por terem custos fixos muito altos – que incluem a produção do molde, preparação de máquinas e ferramentas – e custos marginais muito baixos. Assim, o custo alto inicial é diluído na produção de centenas de milhares ou até milhões de unidades. No entanto, esse custo elevado inicial torna essas técnicas impróprias para realização de protótipos, onde se pretende produzir apenas algumas unidades de peças.

Por outro lado, técnicas como a impressão 3D ou corte CNC têm custos fixos próximos do 0. Como têm uma base digital, não é necessário qualquer intervenção física nas máquinas para desenhar uma peça nova, apenas enviar o desenho digital para o seu controlador. No entanto, dado o tempo de produção de cada peça, o custo marginal de produção é relativamente alto quando comparado com técnicas industriais.

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