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O (Mau) Uso das Ferramentas CAD, CAM e CAE

Ademar Welter Júnior DEE-CCT-UDESC, 89223-100, Joinville, SC, awj22@bol.com.br

Marcelo da Silva Hounsell, PhD. DCC-CCT-UDESC, 89223-100, Joinville, SC, marcelo@joinville.udesc.br

Copyright © 2002 Society of Automotive Engineers, Inc

RESUMO

Este trabalho mostrará o resultado de um levantamento sobre o grau de conhecimento das tecnologias CAD, CAM e CAE, a formação acadêmica dos usuários, a freqüência no uso das ferramentas, o grau de experiência dos usuários, as funcionalidades mais utilizadas das ferramentas, dentre outras.

Uma discussão com base no cruzamento dos dados nos levou a conclusões alarmantes sobre o grau de disseminação e aculturação tecnológica. Estes dados e suas interpretações serão apresentados no final, seguidos de conclusões que apontam possíveis motivos e causas.

INTRODUÇÃO

A característica essencial mais marcante das atividades empresariais de hoje é a necessidade que têm as empresas de se adaptarem às rápidas mudanças que ocorrem no ambiente dos negócios. A intensa competição, aliada à globalização dos mercados e aos requisitos cada vez mais rigorosos de qualidade tem levado muitas empresas a reexaminarem a natureza de suas operações comerciais e industriais.

Na tentativa de explorar novas oportunidades de mercado frente à acirrada competição, muitas delas têm levado a uma reavaliação de seus processos de negócios e o controle de suas atividades de produção para atendimento a seus clientes. Numerosas formas de administrar e produzir que levam ao enxugamento da empresa e à supressão do desperdício. Freqüentemente, a terceirização de determinadas atividades tem sido vista como condição necessária para simplificar e promover melhorias substanciais nos processos de negócios. Assim, as empresas industriais vem tentando vencer desafios e perspectivas de melhorias, seguindo avanços da tecnologia da informação e métodos padronizados presentes em diversas metodologias.

Dentro de um mercado altamente competitivo como o que se apresenta hoje em nível mundial, o pronto desenvolvimento e lançamento de produtos que venham a atender as necessidades e os anseios dos consumidores tem se mostrado imprescindível ao crescimento e à própria sobrevivência das empresas, que lutam por formas de responder o mais rápido possível às tendências verificadas entre os consumidores e usuários de seus produtos.

Nesta perspectiva, os responsáveis pelos setores de projeto e desenvolvimento de novos produtos assumem um papel fundamental para o sucesso (ou fracasso) de suas empresas. A atividade projetual assume desta forma características próprias, específicas da nossa época.

O objetivo final do designer não pode ser reduzido somente à produção de desenhos para a aprovação do cliente e a orientação do fabricante, mas ao desenvolvimento de um produto que seja adequado aos diversos níveis de usuários, como o próprio cliente, os fornecedores de matérias-primas, o pessoal envolvido na produção, os distribuidores, os vendedores, os consumidores e a própria sociedade, em sua forma mais ampla. Para que isto ocorra de forma satisfatória, em muito auxilia (ou deveria auxiliar) a utilização de recursos informatizados.

Grande ênfase comercial tem sido dada entretanto aos softwares de CAD (Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing) e CAE (Computer Aided Engineering) [2] [8]. O que sugere um limitado entendimento e/ou disseminação das funcionalidade e potencialidades de outros sistemas. Esta ênfase se justifica pois percebe-se que estes sistemas são soluções importantíssimas para as atividades técnico operacionais da empresa. Estes softwares (Siglas) serão melhor definidos adiante.

Além disso, diversas referências tem dado conta da distância entre o apregoado e ensinado pela academia e

1

aquilo que é a prática e o usual no meio fabril . Especificamente no Brasil, isto acontece no que concerne aos sistemas computadorizados relacionados as áreas técnicas da manufatura. O mal entendimento da natureza dos métodos, principalmente na área de Projeto de Produto, tem sido apontados como uma das principais causas do baixo nível de sucesso dos respectivos métodos na prática [1]. Esta dissociação ocorre quanto ao entendimento dos conceitos, quanto a profundidade do seu entendimento, a sua utilização prática ou quanto a sua dificuldade de implantação.

Este artigo busca identificar até que ponto as ferramentas CAD, CAM e CAE estão sendo utilizadas coerentemente ou se estão tendo problemas (pouca disseminação e pouco entendimento) no sul do Brasil, notadamente na região de Joinville e São Bento do Sul do Estado de Santa Catarina. Esta região é tida como um pólo da indústria metal-mecânica, em especial na fabricação de moldes e matrizes para industrias de manufatura de produtos da linha branca (geladeiras, fogões, exaustores, etc.) e também pólo da indústria moveleira no país.

O artigo detalha e estende os dados e conclusões que foram previamente publicados [4] quando somente dispunha-se dos dados preliminares desta pesquisa. De qualquer forma, os dados e o cruzamento destes vão muito além das ferramentas aqui apresentadas e, caso o leitor se interesse pela íntegra dos dados e da pesquisa, poderá fazer o requerimento através do email dos autores.

AS FERRAMENTAS

Existe uma série de dúvidas e equívocos quanto à utilização de siglas relacionadas às formas de utilização de sistemas informatizados nos meios de produção. Na verdade, estas siglas podem ser consideradas mais como fruto de questões de natureza mercadológica do que de uma real necessidade de diferenciação entre sistemas.

As diferentes formas de tecnologia ligadas ao projeto auxiliado por computador trouxeram uma dificuldade adicional para sua compreensão e, muitas vezes, seu uso. A utilização de diferentes siglas, como CAD, CAM, CAE, etc., na maior parte das vezes confunde de forma bastante significativa e prejudicial os futuros usuários em potencial ou qualquer um que deseje conhecer algo sobre o assunto [3].

CAD (COMPUTER AIDED DESIGN) - Projeto Auxiliado por Computador - Trata-se de um sistema que permite, através de suas facilidades de hardware e software, auxiliar o processo de projeto nos aspectos de concepção, análise, dimensionamento, validação, representação final, simulação e testes. Mais especificamente, é um sistema computacional empregado na elaboração de desenhos, lista de materiais e outros

conjuntos de instruções para as atividades de produção, como uma base de dados gráfica de peças, desenhos, simulação gráfica interativa, armazenamento e acesso a documentos, edição de documentos técnicos, etc.

CAM (COMPUTER AIDED MANUFACTURING) - Manufatura Auxiliada por Computador - É um sistema baseado em máquinas de controle numérico, comandadas por computador (CNC). O sistema é bastante utilizado no monitoramento das funções de produção, manipulação, transporte e armazenagem. Desenvolve as atividades de geração, transmissão e controle de execução dos programas de comando numéricos aplicados às máquinas, ferramentas e robôs, sistemas de manipulação de materiais, inspeção e teste da produção.

CAE (COMPUTER AIDED ENGINEERING) - Engenharia Auxiliada por Computador - Como o próprio nome indica, consiste em empregar um sistema computacional para desenvolver e auxiliar as especificações funcionais de produtos, peças componentes e processos de fabricação.

A METODOLOGIA UTILIZADA

A forma adotada para se obter as informações sobre as empresas e seus profissionais foi a do uso de um questionário. Estes foram preparados e aplicados a diversas empresas das áreas de ferramentaria, usinagem, fornecedores de produtos e ferramentas para industrias da linha branca na região de Joinville e outras industrias de manufatura na região de São Bento do Sul (Santa Catarina) da área de atuação da industria moveleira. Os formulários foram distribuídos a grupos de alunos que então os aplicavam e tentavam interpretar os resultados da tabulação dos dados parciais que obtinham. Isto foi prático e didático pois envolveu os alunos na pesquisa e na análise dos dados. Entretanto, esta solução nos deixou impossibilitados de controlar o tipo de empresa, o tipo de respondente pois estes não estavam restritos a serem de áreas gerenciais ou técnico-operacionais, apenas que deveriam ser de áreas relacionadas a manufatura. Os questionários foram entregues impressos, aplicados via entrevistas e, principalmente, enviados e respondidos por email, ou seja, sem nenhum tipo de supervisão, acompanhamento ou esclarecimento.

Existem na verdade duas dimensões que foram avaliadas pelo questionário (ver Tabela D).

• a primeira é a dimensão empresarial; o panorama de utilização das ferramentas nas empresas; • a segunda é a dimensão profissional; o quanto o profissional usa e conhece os diversos tipos de ferramentas.

2

Na dimensão profissional, questionou-se a idade, a experiência e a formação do respondente. Quanto a formação, esta foi depois agrupada conforme Tabela A.

Tabela A: Formação do profissional usuário.

Formação Agrupada Formação Original Superior Superior Técnica Técnico de 2º Grau ou

Curso Superior Incompleto Básica Técnico Incompleto

Nível Médio Outro inferior

Para mensurar a utilização das ferramentas foram elaboradas perguntas abertas sobre quais sistemas estavam sendo usados, sobre a satisfação no uso desta, etc. Também foram elaboradas perguntas específicas com respostas de múltiplas escolhas sobre a freqüência de uso (Tabela F).

Para mensurar quais os recursos que tem sido usado de uma determinada ferramenta e portanto, a complexidade do uso da mesma, foram listadas algumas características funcionais específicas de cada ferramenta de diferentes graus de complexidade tecnológica conforme a literatura [7][3][9] e cujas respostas poderiam ser múltiplas. Esta tabela também serve para dar uma indicação do quanto o usuário conhece e entende dos recursos da ferramenta (ver Tabela N a Tabela R).

RESULTADOS OBTIDOS

O número de profissionais respondentes envolvidos na pesquisa foi bastante expressivo chegando ao total de 261 (duzentos e sessenta e um). Este grande número de envolvidos garante a esta pesquisa a confiança para exarar conclusões que serão mostradas nas seções conclusivas.

A média geral de anos de experiência na atividade profissional relatada por estes profissionais foi de 9 (nove) anos. Dentre eles a idade média de idade foi de 31 (trinta e um) anos. A experiência do respondente no uso de uma determinada ferramenta específica foi levantada como sendo menor que a sua experiência profissional, como mostra a Tabela B:

Tabela B: Média de idade e de experiência.

(anos) CAD CAM CAE Média de anos de experiência

6 6 6

Todos os valores são percentuais relativos ao total de respondentes, usuários da ferramenta respectiva.

O número de empresas envolvidas na pesquisa também foi bastante expressivo, totalizando 59 (cinqüenta e nove). Estas foram classificadas pelo número de funcionários segundo os critérios adotados pela AJORPEME (Associação Joinvillense da Pequena e Média Empresa). A Tabela C identifica o número de empresas envolvidas de acordo com o seu porte e quantos funcionários daquele tipo de empresa participaram da pesquisa.

Tabela C: Distribuição de empresas participantes.

Gra

nde

Méd

io

Pequ

eno

Mic

ro

** N

ão

Res

pond

eu

Porte (%) 47,0 34,0 8,5 7,0 3,5 Número de Funcionários

+120 51-120 6-50 1-5 -

Número de Funcionários Respondentes *

56 22 4,5 2,3 15,2

* Funcionários que trabalham em empresas daquele porte respectivo. ** A coluna Não Respondeu refere-se ao número de respostas deixadas em branco.

A Tabela D mostra com que tipo de ferramenta os

usuários trabalham efetivamente e se este uso é exclusivo ou combinado com outras ferramentas. Os percentuais são relativos aos números totais de respondentes e empresas.

Tabela D: Uso profissional das ferramentas.

(%) Profissionais Empresas Usam Somente Dentre

Outras Somente Dentre

Outras CAD 38,7 87,7 57,6 96,6 CAE 0,3 19,0 1,7* 18,6 CAM 2,7 39,0 1,7* 50,8

* Respostas incoerentes pois as empresas envolvidas sabidamente não usam CAM ou CAE exclusivamente. Supõe-se que aconteceram problemas de entendimento da pergunta ou limitação do conhecimento sobre a empresa e/ou ferramenta.

A Tabela E mostra a relação do uso “casado” de duas ou mais ferramenta e o respectivo porte da empresa. Esta tabela leva a uma reflexão quanto a importância e a necessidade de integração entre as ferramentas.

Tabela E: Uso casado versus porte da empresa.

(%) CAD

& CAD &

CAD & CAM &

3

CAM CAE CAE Grande 25,4 15,2 11,9 Média 11,9 1,7 1,7 Pequena/Micro

10,2 1,7 1,7

NR* 5,0 0,0 0,0 Total 52,5 18,6 15,2

Tabela F: Freqüência no uso da ferramenta. Você utiliza a ferramenta (%)

Dia

riam

ente

(I

nten

sam

ente

)

Alg

umas

vez

es

por s

eman

a

Alg

umas

vez

es

por m

ês

Espo

radi

cam

ente

Não

uso

Não

resp

onde

u CAD 61,1 16,6 3,9 8,3 2,6 7,4 CAM 60,8 12,7 2,9 7,8 5,9 9,8 CAE 66,0 16,0 2,0 8,0 4,0 4,0

Na Tabela G apresenta-se o resultado obtido de respostas múltiplas e espontâneas sobre problemas associados a ferramenta CAD. Os percentuais são relativos ao número total de respondentes usuários de CAD.

Tabela G: Problemas com o uso do CAD (%).

Integração 5,2 Modelagem 3D 3,5 Superfícies Complexas 2,6 Não tem problemas 0,8 Compatibilidade entre versões 0,8 Precisão 0,4 Interface Homem-Computador 0,4 Impressão 0,4 Simulação de Movimentos 0,4

Tabela H: A utilização diária das ferramentas pelos respondentes.

Ferramenta CAD CAM CAE

Usa Diariamente (%) 61,1 41,1 36

Tabela I: A formação acadêmica versus ferramenta.

Usa Diariamente

(%)

Nív

el

Supe

rior

Nív

el

Méd

io

Nív

el

Bás

ico

Não

R

espo

ndeu

CAD 35 50 10 5 CAM 45,2 42,8 4,7 7,1 CAE 72,2 16,6 0 11,1

Tabela J: A formação acadêmica dos respondentes versus intensidade de uso.

CAD (%)

Nív

el

Supe

rior

Nív

el

Méd

io

Nív

el

Bás

ico

Não

R

espo

ndeu

Diariamente 35 50 10 5 Eventualmente * 63,8 23,4 4,2 8,5 Esporadicamente 68,4 31,5 0 0 Não Respondeu 64,7 23,5 11,7 0 Não Uso 16,6 66,6 16,6 0 * Eventualmente significa uma vez por semana ou por mês.

Tabela K: A autoconfiança nas ferramentas usadas diariamente.

Usa Diariamente

(%)

Expe

rt

Expe

rient

e

Nov

ato

Em

Apr

endi

zado

Não

R

espo

ndeu

CAD 8,5 64,2 5,7 12,8 8,5 CAM 9,5 64,2 4,7 14,2 7,1 CAE 22,2 55,5 5,5 11,1 5,5

Tabela L: A autoconfiança versus a formação acadêmica.

CAD (%) Nível Superior

Nível Médio

Nível Básico

Não Respondeu

Expert 35,7 42,8 14,2 7,1 Experiente 44,6 42,9 8,2 4,1 Novato 63,6 31,8 0 4,5 Em Aprendizado 43,2 35,1 10,8 10,8 Não Uso 0 80 20 0 Não Respondeu 50 43,3 6,6 0

Tabela M: Treinamento e experiência.

4

CAD Média Carga Horária

Respostas Média Anos Experiência

Expert 62,8 14 10,07 Experiente 47,93 121 9,31 Novato 36,36 22 5,9 Em Aprendizado 34,05 37 3,64

A Tabela N, Tabela Y e Tabela Z indicam quais funcionalidades são mais utilizadas para cada tipo de ferramenta em relação ao total de usuários da mesma sendo que um respondente pode ter assinalado mais de um item (resposta múltipla). Os valores apresentados são percentuais em relação ao número de usuários daquele tipo de ferramenta em questão.

Tabela N: Funcionalidades mais usadas do CAD.

Modelagem 2D 77,1 Modelagem Sólida 47,8 Modelagem Wireframe 35 Modelagem Paramétrica 32,8 Modelagem Features 28,5 Modelagem Bezier/B-rep 22,8 Modelagem NURBS 22,1 Modelagem Variacional 13,5

Tabela O: A autoconfiança versus uso das funcionalidades.

CAD (%)

Expe

rt

Expe

rient

e

Nov

ato

Em

Apr

endi

zad

Não

R

espo

ndeu

Modelagem 2D 6,7 53,6 9,7 20,1 9,7 Model. Sólida 11,7 58,5 7,4 4,2 18 Model. Wireframe 10 55 13,3 15 6,6 Model. Paramétrica 11,1 68 6,9 9,7 4,1 Model. Features 10,5 54,3 7 5,2 22,8 Model. Bezier/B-spline 16,3 46,9 6,1 16,3 14,2 Model. NURBS 13,6 43,1 6,8 18,1 18,1 Model. Variacional 8 60 8 8 16

Tabela P: A formação acadêmica versus funcionalidades.

CAD (%) Nível Superior

Nível Médio

Nível Básico

Não Respond.

Modelagem 2D 43,4 42,8 8,3 5,3 Model. Sólida 55,1 38,7 1,7 4,3 Model. Wireframe 35,9 46,8 7,8 3,5 Model. Paramétrica 45,2 67,1 8,2 6,8 Model. Features 50,8 43,8 1,7 3,5 Model. Bezier/ B-spline

68,7 6,2 9,3 15,6

Model. NURBS 43,1 43,1 4,5 9 Model. Variacional 32 48 16 4

Tabela Q: As funcionalidades do CAD mais utilizadas pelas empresas.

CAD (%)

Mod

elag

em

2D

M

odel

. W

irefr

ame

Mod

el.

Sólid

a M

odel

. Pa

ram

étric

Mod

el.

Bez

ier/

Mod

el.

Feat

ures

M

odel

. N

UR

BS

Mod

el.

Var

iaci

ona

l

Empresas

92,9 59,6 43,8 35 29,8 29,8 26,3 15,7

Tabela R: Porte da empresa versus funcionalidades usadas do CAD.

CAD (%) Micro Pequena/Média

Grande Não Respondeu

Modelagem 2D 5,6 41,5 52,8 13,2 Model. Wireframe 2,9 55,8 41,1 17,6 Model. Sólida 4 32 64 20 Model. Paramétrica 0 45 55 25 Model. Bezier/ B-spline

5,8 41,1 52,9 35,2

Model. Features 0 47 52,9 11,7 Model. NURBS 6,6 16,6 46,6 26,6 Model. Variacional 0 55,5 44,4 44,4

Tabela S: CAD mais utilizado nas empresas.

5

CAD (%) Empresas

AUTOCAD 94,7 MECHANICAL DESKTOP 26,3 CIMATRON 14 MICRO STATION 14 PRÓ-ENGINEER 12,2 POWERSHAPE 8,7 CATIA 7 IDEAS 3,5 UNIGRAPHICS 3,5 SOLIDWORKS 3,5 DUCT 1,7 VERSACAD 1,7 EUCLIDE 0

Tabela T: Porte da empresas versus CAD mais utilizado.

CAD (%)

Mic

ro

Pequ

ena/

Méd

ia

Gra

nde

Não

R

espo

ndeu

AUTOCAD 5,5 33,3 42,5 18,5 MECHANICAL DESKTOP

6,6 40 33,3 20

CIMATRON 12,5 37,5 37,5 12,5 MICRO STATION 12,5 25 50 12,5 PRÓ-ENGINEER 0 28,5 57,1 14,2 POWERSHAPE 20 0 40 40 CATIA 0 0 75 25 IDEAS 0 50 50 0 UNIGRAPHICS 0 0 100 0 SOLIDWORKS 0 0 100 0 DUCT 0 100 0 0 VERSACAD 0 0 100 0 EUCLIDE 0 0 0 0

Tabela U: CAD mais utilizado pelos respondentes.

CAD (%) Usuários

AUTOCAD 70,3 PRÓ-ENGINEER 25,7 MECHANICAL DESKTOP 11,3 CIMATRON 10 MICRO STATION 8,7 IDEAS 5,2 CATIA 4,3 POWERSHAPE 3 DUCT 3 EUCLIDE 2,1 UNIGRAPHICS 1,3 SOLIDWORKS 0,8 VERSACAD 0,4

Tabela V: CAD versus formação acadêmica.

CAD (%) Nível Superior

Nível Médio

Nível Básico

Não Respondeu

AUTOCAD 46,5 41,6 8 3,7 PRÓ-ENGINEER 59,3 38,9 0 1,6 MECHANICAL DESKTOP

37,5 45,8 12,5 4,16

CIMATRON 52,3 33,3 0 5,8 MICRO STATION

42,1 36,8 10,5 10,5

IDEAS 41,6 58,3 0 0 CATIA 50 40 0 10 UNICAD 0 100 0 0 POWERSHAPE 28,5 14,2 0 28,5 DUCT 0 85,7 0 14,2 EUCLIDE 60 40 0 0 UNIGRAPHICS 100 0 0 0 SOLIDWORKS 50 50 0 0 VERSACAD 100 0 0 0

Tabela W: Importância e conferência.

6

CAD (%)

Expe

rt

Expe

rient

e

Nov

ato

Em

Apr

endi

zado

Não

R

espo

ndeu

Conheço bem esta ferramenta

85.7 84.2 63.6 64.8 66.6

Este sistema é muito importante para a empresa

85.7 88.4 81.8 91.8 86.6

Na verdade este sistema não é tão poderoso assim

8.3 15.7 9 16.2 20

Não é necessário para a empresa que esta ferramenta seja tão sofisticada/complexa

21.4 18.1 13.6 16.2 13.3

A atividade da empresa não requer grande conhecimento sobre esta ferramenta

0 10.7 13.6 2.7 3.3

Este software não precisa necessariamente se integrar com outros

8.3 17.3 9 13.5 16.6

Esta tecnologia já está estabilizada

42.8 66.1 68.1 75.6 66.6

Acho que preciso conhecer mais sobre isso

42.8 18.1 27.2 21.3 20

Os melhores sistemas são os mais caros

42.8 38.8 40.9 37.8 36.6

Todos os softwares desta categoria são iguais

8.3 5.7 4.5 13.5 30

O que é preciso para usar este software é só prática

14.2 17.3 4.5 24.3 3.3

Esta ferramenta é muito difícil de usar

35.7 13.2 13.6 13.5 6.6

Este software "conversa" facilmente com outros

42.8 37.1 22.7 48.6 13.3

Este software precisa de outros para que seja útil para a empresa ou minha atividade

57.1 22.3 27.6 27 23.3

Tabela X: Autoconfiança versus CAD.

CAD (%)

Expe

rt

Expe

rient

e

Nov

ato

Em

Apr

endi

zado

Não

R

espo

ndeu

AUTOCAD 5,7 59,8 7,6 17,8 8,9 PRÓ-ENGINEER 12 46,5 10,3 5,1 25,8 MECHANICAL DESKTOP

11,5 46,1 3,8 23 15,3

CIMATRON 4,3 43,4 0 13 39,1 MICRO STATION 0 40 0 15 45 IDEAS 10 60 10 0 20 CATIA 0 30 0 10 60 UNICAD 0 62,5 25 12,5 0 POWERSHAPE 0 100 0 0 0 DUCT 0 28,5 0 71,4 0 EUCLIDE 20 60 0 0 20 UNIGRAPHICS 0 100 0 0 0 SOLIDWORKS 0 100 0 0 0 VERSACAD 100 0 0 0 0

Tabela Y: Funcionalidades mais usadas do CAE.

Análises Estruturais Estáticas 48,0 Análises Estruturais Dinâmicas 38,0 Análise de Fluidos 40,0 Análises Térmicas 30,0 Análises Cinemáticas 14,0 Problemas de contato 24,0 Problemas de Grandes Deformações 20,0 Problemas Interação Fluido/Estrutura 18,0

Tabela Z: Funcionalidades mais usadas do CAM.

Prog. de Máq. 2 eixos simultâneos 51,0 Prog. de Máq. 3 eixos 37,2 Prog. de Máq. 4 eixos 17,6 Prog. de Máq. 5 eixos 8,8 Prog. de Máq. de Fresamento 29,4 Prog. de Máq. de Torneamento 16,7 Prog. de Máq. de Eletro-Erosão 19,6 Prog. de Máq. Retíficas 4,9 Prog. de Máq. Puncionadeiras 12,7

DISCUSSÃO

7

EXPERIÊNCIA DOS RESPONDENTES - Constatou-se que a média de idade dos respondentes é relativamente baixa, 31 anos, sendo porém de 9 anos o tempo médio de experiência profissional (significativo para este público). Entretanto, avaliando a experiência média no uso da ferramenta (6 anos, conforme Tabela B) pode-se inferir que o uso da mesma é recente e que os profissionais usuários tiveram que passar pelo processo de mudança, do uso de metodologias tradicionais e manuais para o trabalho auxiliado pelo computador.

Verifica-se pela Tabela H que a ferramenta utilizada diariamente pela maioria (61,1%) dos respondentes é a ferramenta CAD, seguida do CAM (41,1%).

Pela Tabela J, detectou-se que entre os respondentes que utilizam o CAD diariamente, a metade (50%) possui formação de nível médio e 35% possui formação de nível superior. Além disso, analisando os dados da Tabela K, verificou-se que a maioria (64,2%) dos usuários que fazem uso intensivo ou diário da ferramenta consideram-se experientes no assunto. As demais ferramentas mantiveram-se na mesma proporção em relação ao uso diário, ou seja, cerca da metade ou mais dos respondentes que usam a ferramenta diariamente, consideraram-se experientes. A Tabela L confirma esses dados, mostrando que entre os usuários de CAD que se consideram experientes, a grande maioria representa profissionais com formação de nível superior (44,6%), ou nível médio (42,9%). Fica claro a grande e esmagadora difusão da ferramenta CAD em relação as demais, sendo que tais usuários possuem uma boa formação acadêmica, e além do mais consideram-se experientes no assunto.

Porém, a partir de uma análise da Tabela M, verificou-se que a confiança do usuário na sua própria qualificação, progride linearmente conforme a carga horária de treinamento em patamares de 10 a 15 horas, sendo que a média de anos de experiência parece não afetar tanto e a formação acadêmica também não parece estar diretamente relacionada (ver Tabela L).

FERRAMENTAS COMPLEXAS – A Tabela N que apresenta as principais funcionalidades utilizadas diariamente do CAD, mostrou que quanto mais complexa a funcionalidade, menor será seu grau de utilização, sendo que a modelagem 2D foi apontada pela grande maioria (77,1%) dos respondentes como a principal finalidade de utilização do CAD. A Tabela O e a Tabela P confirmam e reúnem tudo aquilo que já foi levantado até aqui. A maioria (53,6% segundo a Tabela O) dos respondentes que utilizam CAD para a modelagem 2D, se consideram experientes. Já a Tabela P mostrou que a formação da grande maioria dos usuários de CAD para modelagem 2D é de nível médio (42,8%) ou superior (43,4%). A Tabela Q demostra que, entre as empresas, a modelagem 2D também é a principal funcionalidade CAD utilizada (92,9% das empresas utilizam CAD para modelos 2D). Além disso, a Tabela R

caracteriza que entre as empresas que utilizam CAD para modelagem 2D, 41% são pequenas e médias empresas e 52% são empresas de grande porte.

GRANDE DIFUSÃO - De posse de todos os dados já obtidos e das informações levantadas anteriormente através das tabelas mencionadas, detectamos que a ferramenta mais difundida atualmente entre profissionais e empresas é sem dúvida alguma a ferramenta CAD. Além disso, verificamos que os usuários de sistemas CAD possuem formação de nível superior ou médio e consideram-se experientes no assunto (Ver Figura 1).

Ferramenta Formação Auto-confiança

CAD

Nível Superior

Médio

Experientes

Figura 1. A grande difusão do CAD

A Tabela S mostra que há uma disponibilidade muito grande do software AutoCAD entre as empresas, pois a grande maioria delas (94,7%) dispõe deste software como ferramenta de trabalho (provavelmente pelo fato do AutoCAD ser mais adequado para modelagem 2D). A Tabela T demonstra que esta disponibilidade é maior em empresas maiores. Entre os usuários, o software mais utilizado também é o AutoCAD (70,3 % conforme a Tabela U). Apesar de ocorrer uma pulverização na disponibilidade da maioria dos demais softwares mencionados na pesquisa, detectamos pela Tabela V que além do AutoCAD, o Pró-Engineer seguido do Mechanical Desktop, CIMATRON, Micro-Station e Ideas estão relativamente difundidos. A Tabela X mostrou que a maioria (59,8%) dos usuários de AutoCAD se considera experiente.

PRANCHETA ELETRÔNICA – Na subutilização da ferramenta CAD, os usuários parecem não estar cientes das potencialidades e aplicações desta ferramenta, pois apesar de apresentarem uma boa formação acadêmica, afirmarem ser experientes no assunto, utilizam massivamente o software AutoCAD para a modelagem 2D.

A Tabela W, que relaciona perguntas abertas, mostra o ponto de vista dos respondentes em relação a ferramenta CAD. A grande maioria (84,2%) dos usuários de CAD que se consideram experientes, afirmaram conhecer bem esta ferramenta e 88,4% disseram estar cientes de que este sistema é muito importante para suas empresas. Além disso, apenas uma pequena parcela (18,1%) dos profissionais que se julgam experientes, tiveram a humildade de admitir que precisam saber mais sobre a ferramenta. Lembramos que como já foi detectado, o CAD vem sendo subtilizado, e portanto uma necessidade de maiores conhecimentos

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deveria estar presente entre os usuários. Porém, quando se questionou se o que era preciso então para a utilização do sistema era só prática, apenas uma minoria (17,3%) afirmou que sim. Poderia-se pensar que conhecimento teórico e prático seriam parâmetros complementares, mas como foi detectado, isto não está ocorrendo. O mais estranho é que, independentemente da experiência do respondente, seja ele um expert ou esteja em fase de aprendizagem, a humildade de achar que precisa conhecer mais sobre a ferramenta, tanto na prática como na teoria, apareceu muito reduzida, com valores percentuais muito baixos.

Infere-se pela visão dos respondentes, que os profissionais se consideram experientes por usarem diária e intensivamente a ferramenta CAD para modelagem 2D. Além disso, de um modo geral, tanto aprendizes quanto experientes, demonstram desconhecimento sobre as potencialidades e utilidades dos sistemas CAD, uma vez que afirmam a pouca necessidade de mais prática e mais conhecimento teórico, mesmo subtilizando o sistema.

Das demais ferramentas a que mais se sobressai na região é o CAM seguida pela ferramenta CAE, não contrariando a origem do CIM quando objetivava-se basicamente a integração das ferramentas CAD e CAM [7].

Para todas as ferramentas entretanto, e também para o CAM, o seu uso tem sido maior onde os recursos estão mais bem solidificados transparecendo também uma relativa subutilização da ferramenta (ver Tabela Y e Tabela Z). Porém, tanto para o CAM quanto para o CAD, a subutilização da ferramenta é compensada pelo alto grau de disseminação das mesmas.

É interessante notar na Tabela E que há um grande percentual de uso casado das ferramentas CAD e CAM. Entretanto, observa-se que pelas respostas espontâneas da Tabela H ainda persiste um alto percentual de problemas relacionados a integração dos dados gerados pelo CAD para serem aproveitados pelas demais ferramentas.

Acredita-se entretanto que os dados sobre a utilização das ferramentas CAM e CAE possam ainda ser piores pois quando certos respondentes foram questionados sobre qual ferramenta específica de CAM usava, foram obtidas respostas como CAD/CAM, CNC, FREZA, PCP, TORNEAMENTO, PRENSA, dentre outras. Isto demonstra, mais uma vez, um certo desconhecimento conceitual sobre o escopo e funcionalidade de cada ferramenta.

Deve-se considerar ainda que a subutilização da ferramenta CAD como mera ´prancheta eletrônica´ pode estar repercutindo no uso limitado das demais ferramentas, notadamente o CAM e o CAE, uma vez que estas se utilizam mais das informações 3D oriundas do CAD. Considerando ainda a complexidade inerente destas duas ferramentas e aos problemas de transferencia de dados entre os sistemas faz com que os índices de utilização do

CAM mal chegue aos 50% e do CAE, nem chegue aos 20%. Isto mais uma vez reforça a importância da ferramenta CAD e do seu uso efetivo.

CONCLUSÃO

A conclusão a que se chega pela análise dos dados é que a formação acadêmica, tanto a nível técnico quanto de terceiro grau, está ainda bastante omissa nos aspectos de qualificação (embasamento teórico abrangente) quanto treinamento (conhecimento específico, profundo e prático em um sistema específico). Isto pode ser avaliado pois somente os usuários que tiveram treinamento significativo (mais de 60 horas) tem usado as ferramentas de forma consciente e produtiva. Ao contrário, aqueles que receberam pouco treinamento tem usado as ferramentas de forma bastante básica.

Há uma disseminação significativa em relação ao uso da ferramenta CAD mas esta tem sido usada basicamente como “prancheta eletrônica”, ou seja, para substituir pelo computador o trabalho que antes era feito em pranchetas, não trazendo tantos benefícios a nível de produtividade, por exemplo.

Oliveira [6] relata que “não subsistem muitas dúvidas quanto a superioridade dos sistemas de CAD sobre os métodos tradicionais de projeto de engenharia, entretanto, ele ressalta que as bases continuam sendo as mesmas, ou seja, o desenho técnico científico com as devidas adaptações e complementações relacionadas a edição gráfica nos sistemas informatizados, ainda é pré-requisito para o uso efetivo e produtivo da ferramenta.

Uma conclusão a que pode se chegar é que ainda não se está no nível de aculturação e adaptação tecnológica para entender as benesses das ferramentas. Ainda predomina o pensamento de que a disciplina de desenho técnico deve ser aprendida com esquadros e transferidores. Como se para se usar um editor de texto tivessemos que conhecer uma máquina de datilografar mecãnica. O que é necessário para ambos os casos, entretanto, é saber datilografar. Semelhantemente, o que é necessário sempre (com ou sem o computador) é ter técnica apropriada (conhecimento) e metodologia (bons procedimentos). O computador não faz milagres. Ele é uma ferramenta que precisa ser entendida para ser realmente útil.

Os treinamentos que as empresas fornecedoras devem oferecer poderiam ser cada vez mais direcionados e focados para a solução do problema do usuário/empresa. Isto só será verdade se o usuário já vier com conhecimento prévio e abrangente sobre a tecnologia (seja da Universidade seja da Escola Técnica ou ainda de sua experiência acumulada).

Um bom plano de treinamento para empresas grandes continua a ser recomendado entretanto, mesmo que as

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Universidades e Escolas Técnicas implantem processos sérios de qualificação nas respectivas tecnologias. Isto se deve ao fato de que as industrias tem maior capacidade de adquirir softwares nas versões mais atualizadas, na qual o profissional vai efetivamente trabalhar.

Talvez fosse interessante criar um índice que pudesse refletir a relação entre o nível tecnológico de uma industria específica em relação a média das industrias do seu setor/porte. Isto serviria como indicador de benchmarking entre as empresas.

DIGRESSÃO SOBRE O ENSINO – Pode-se dizer que ao se ensinar o desenho técnico/cientifico, em especial quando bem consolidados princípios da Geometria Euclidiana e Mongeana entre outros, possibilita-se ao educando o desenvolvimento do raciocínio geométrico espacial além da base matemática. Este ensino não precisa ser realizado necessariamente com régua e esquadro mas, no momento não vejo nenhuma ferramenta computacional que possibilite este resultado de forma satisfatória. Isto é devido ao fato de que os sistemas CAD são concebidos justamente para que não exista a necessidade de saber que ferramentas geométricas (conceitos fundamentais) devem ser utilizados, e sim o resultado obtido. Uma metodologia eficiente de ensino de Geometria utilizando CAD’s não é do meu conhecimento neste momento. Acredito que o mercado de Software educacional, este sim está carente de uma ferramenta para este fim. Realizar a educação básica em princípios geométricos em ferramentas CAD, se por um lado pode levar a um uso mais rápido e, aparentemente mais eficiente das ferramentas, por outro lado pode levar o educando a se bitolar ao uso de determinados tipos de CAD e dificultar uma posterior migração, que certamente ele terá que fazer, quando chegar na industria. Não por usar CAD X ou Y, mas porque não sabe os fundamentos geométricos.

Assim, para este momento, defender o ensino de desenho apenas no computador pode parecer uma solução avançada. Entretanto, os desdobramentos desta filosofia podem levar a uma geração de usuários CAD sem a menor sensibilidade geométrica/espacial e sem entender a correlação do que fazem com princípios matemáticos. Corre-se o risco de ter se criado uma geração de “operadores de CAD” ao invés de usuários da ferramenta. E aí teremos menor eficiência na industria.

AUTO-CRÍTICA - A intensidade do uso das funcionalidades acabou por ser subjetivo, pois não corresponde claramente ao número de horas efetivas durante o uso da ferramenta, que era o objetivo inicial desta análise, porém isto seria difícil de ser respondido e averiguado. A classificação dos diversos tipos de funcionalidades embutidas nos softwares é evolutiva, mutável e vem crescendo, o que torna esta avaliação difícil, sazonal e obsoleta rapidamente. Especificamente sobre

Modelagem Paramétrica, esta tem interpretações diferentes no meio acadêmico e profissional, ou seja, além de tudo, cada funcionalidade precisaria ser melhor definida para evitar interpretações por parte do respondente.

Os conceitos de expert e experiente foram respondidos, segundo a nossa inferência, no montante de carga horária de treinamento e não, como deveria ser, em relação ao efetivo conhecimento do usuário. Os resultados alcançados foram muito subjetivos. Num próximo questionário, esta questão deverá ser removida ou esses conceitos deverão ser claramente definidos para o respondente.

Um problema encontrado em relação a pergunta aberta sobre qual software é mais utilizado, foi que isto levou a uma variedade muito grande e até erros nas respostas, tanto de caligrafia (CMOLD ou SIMOLD), quanto de conceito (CAD/CAM como resposta de: Qual ferramenta de CAM usava?). Como proposta para um próximo questionário, os softwares deverão ser previamente listados no questionário.

AGRADECIMENTOS

Aos alunos de graduação e pós-graduação que ajudaram a aplicar os questionários. Especial agradecimento ao colega Roberto Sílvio Ubertino Rosso Jr. pelos valiosos comentários sobre o texto. Também gostaria de agradecer ao CNPq por ter financiado parte desta pesquisa.

REFERÊNCIAS

[1] ARAÚJO, Claudiano Sales de. An Investigation of the Use of Design Methods, 1996.

[2] COSTA, L. S. Salles; CAULLIRAUX, Heitor. Manufatura Integrada por Computador. Editora Campus. Rio de Janeiro. 1995.

[3] FILHO, R. F. CAD na Industria: Implantação e Gerenciamento. Editora da UFRJ. 1996.

[4] HOUNSELL, Marcelo S.. O estado-do-ofício da automação e da integração da manufatura. 3º Congresso Brasileiro de Gestão de Desenvolvimento de Produto. Florianópolis, SC – 25-27 Setembro de 2001.

[5] MCMAHON C and BROWNE, J. CAD/CAM: From Principles to Practice. Addison-Wesley. 1993.

[6] OLIVEIRA, Vanderli Fava de, SOUZA, Glauco Singulani de, MARESGUIA, Erike Caputo. Prancheta x computador: diferenças conceituais e vantagens projetuais. In: 11º Simpósio Nacional de Geometria

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Descritiva e Desenho Técnico, 1994, Recife. Graphica 94. v.2. p.231-238. 1994.

[7] REMBOLD, U.; NNAJI, B. O. and STORR, A. Computer Integrated Manufacturing and Engineering. Addison-Wesley. 1993

[8] SCHEER, A. W.. CIM Evoluindo para a Fábrica do Futuro. Editora Qualitymark. Rio de Janeiro. 1993.

[9] SLACK, Nigel ; CHAMBERS, Stuart; HARLAND, Christine; HARRISON, Alan; JOHNSTON, Robert. Administração da Produção. São Paulo: Editora Atlas S.A. 1997

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