Usabilidade aplicada ao Projeto de Produtos Mecatrônicos ... · aprender e usar, eficazes e...

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1 Fourth International Conference on Integration of Design, Engineering and Management for innovation. Florianópolis, SC, Brazil, October 07-10, 2015. ` Usabilidade aplicada ao Projeto de Produtos Mecatrônicos: um estudo exploratório João Marcelo T. E S. Torres Universidade de Brasília Brasília, DF, Brasil [email protected] Andrea Cristina dos Santos Universidade de Brasília Brasília, DF, Brasil [email protected] RESUMO A melhora dos processos de planejamento e projeto é sempre bem vista pela indústria, desde que tragam sempre o retorno apropriado em tempo e custos. Estuda-se hoje a importância de integrar as interações de usuário de modo mais amplo ao projeto de produto, existindo técnicas com bons resultados, principalmente na área de software. Porém em projetos mais complexos tal qual o projeto de produto mecatrônico este aspecto é visto como secundário e aplicado somente ao fim do projeto, deixando-se então de aproveitar o seu devido potencial na melhora do produto. Neste artigo demonstra-se os métodos já utilizados tanto de projeto com foco no usuário quanto de projeto de produto mecatrônico para posteriormente propor um meio ou metodologia para sua integração. ABSTRACT Improvement on the planning and process design is always well regarded by the industry, as long as they provide return in time and costs. There are studies today that look for means of integrating user interaction in a broader way to the product planning, there are already techniques that provide good results, especially on the software area. However, more complex projects such as the mechatronics projects view this aspect as secondary and leave it to be applied only at the end of the project, and its potential to the product improvement is lessened. In this article an attempt is made to demonstrate the methods already in use both in User Centered Design and Mechatronic Product Design and afterwards propose a means or methodology for its integration INTRODUÇÃO Usabilidade é um aspecto do produto que visa facilitar o seu uso. A usabilidade visa assegurar que produtos interativos sejam fáceis de aprender e usar, eficazes e agradáveis – na perspectiva do usuário[1]. [2] argumentam que a ergonomia está na origem da usabilidade, pois ela visa proporcionar eficácia e eficiência, além do bem estar e saúde do usuário, por meio da adaptação do trabalho ao homem. Isto significa que seu objetivo é garantir que os sistemas e dispositivos estejam adaptados à maneira como o usuário pensa, comporta-se e trabalha e assim proporciona a usabilidade. Os projetos de engenharia vem se beneficiando enormemente com os avanços tecnológicos da atualidade, em especial com o aumento de poder computacional, avanços na área de eletrônica e micromecânica permitindo a criação de sistemas complexos. O termo mecatrônica criado em 1969, (creditado a Tetsuro Mori), representa uma forma diferente de se abordar o projeto, o desenvolvimento e a implementação de uma ampla gama de produtos e sistemas complexos [3]

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1 Fourth International Conference on Integration of Design, Engineering and Management for innovation.

Florianópolis, SC, Brazil, October 07-10, 2015.

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Usabilidade aplicada ao Projeto de Produtos Mecatrônicos: um estudo exploratório

João Marcelo T. E S. Torres Universidade de Brasília

Brasília, DF, Brasil [email protected]

Andrea Cristina dos Santos Universidade de Brasília

Brasília, DF, Brasil [email protected]

RESUMO

A melhora dos processos de planejamento e projeto é sempre bem vista pela indústria, desde que tragam sempre o retorno apropriado em tempo e custos. Estuda-se hoje a importância de integrar as interações de usuário de modo mais amplo ao projeto de produto, já existindo técnicas com bons resultados, principalmente na área de software. Porém em projetos mais complexos tal qual o projeto de produto mecatrônico este aspecto é visto como secundário e aplicado somente ao fim do projeto, deixando-se então de aproveitar o seu devido potencial na melhora do produto. Neste artigo demonstra-se os métodos já utilizados tanto de projeto com foco no usuário quanto de projeto de produto mecatrônico para posteriormente propor um meio ou metodologia para sua integração.

ABSTRACT Improvement on the planning and process

design is always well regarded by the industry, as long as they provide return in time and costs. There are studies today that look for means of integrating user interaction in a broader way to the product planning, there are already techniques that provide good results, especially on the software area. However, more complex projects such as the mechatronics projects view this aspect as secondary and leave it to be applied only at the end of the project, and its potential to the product improvement is lessened.

In this article an attempt is made to demonstrate the methods already in use both in User Centered Design and Mechatronic Product Design and afterwards propose a means or methodology for its integration

INTRODUÇÃO Usabilidade é um aspecto do produto que visa

facilitar o seu uso. A usabilidade visa assegurar que produtos interativos sejam fáceis de aprender e usar, eficazes e agradáveis – na perspectiva do usuário[1].

[2] argumentam que a ergonomia está na origem da usabilidade, pois ela visa proporcionar eficácia e eficiência, além do bem estar e saúde do usuário, por meio da adaptação do trabalho ao homem. Isto significa que seu objetivo é garantir que os sistemas e dispositivos estejam adaptados à maneira como o usuário pensa, comporta-se e trabalha e assim proporciona a usabilidade.

Os projetos de engenharia vem se beneficiando enormemente com os avanços tecnológicos da atualidade, em especial com o aumento de poder computacional, avanços na área de eletrônica e micromecânica permitindo a criação de sistemas complexos.

O termo mecatrônica criado em 1969, (creditado a Tetsuro Mori), representa uma forma diferente de se abordar o projeto, o desenvolvimento e a implementação de uma ampla gama de produtos e sistemas complexos [3]

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Diante deste cenário o objetivo deste artigo é apresentar como os conceitos de usabilidade podem ser empregados no processo de projeto de produtos mecatrônicos.

O PRODUTO MECATRONICO COMO UM SISTEMA COMPLEXO

Por conta das características de integração e interconexão da engenharia mecânica, elétrica e da tecnologia da informação [4] produtos mecatrônicos podem ser abordados como produtos complexos, onde a probabilidade de mudanças de escopo durante o desenvolvimento ao longo do projeto é alta.

Sistemas complexos podem ser caracterizados pela sua diferenciação em relação a sistemas simples e complicados. De acordo com [5,6], sistemas simples possuem poucos parâmetros com baixo acoplamento e dependência destes parâmetros, enquanto sistemas complicados possuem grande número de parâmetros com forte conexão e dependência entre estes. A diferenciação entre sistemas complexos e complicados está na dinâmica do sistema, ou seja, o sistema complicado se mantém estável por um período de tempo determinado.

Sistemas complexos possuem um número maior de elementos interagindo, conhecidos como subsistemas, que também são formados de dispositivos funcionais mais simples, que por sua vez são compostos por partes [7]

Para [8] sistemas complexos possuem condições de exibir uma ou mais das características a seguir:

a. algum grau de imprevisibilidade, b. Variedade de componentes, que são

altamente interconectados, e o comportamento de todo o sistema depende de forma significativa das interações entre seus componentes.

c. Certo nível de autonomia. d. Seus componentes são pessoas ou

elementos autônomos, tais como softwares que se auto-modificam,

e. Adaptativos, capazes de aprenderem, crescerem e responderem a estímulos do ambiente,

f. Auto-organizados, e todo o sistema emerge como resultado da cooperação e competição de seus componentes,

g. Propriedades e comportamentos emergentes são considerados características chaves.

Dessa forma, é importante ressaltar a variedade de características que podem estar presentes num sistema complexo, e que provocam um tratamento diferenciado na forma de analisa-los.

Produtos, processos e organizações são tipos de sistemas complexos [9].

Segundo [6] para se entender a complexidade em termos de projeto de produtos, pode-se trabalhar a definição utilizada em cibernética: onde problemas simples são problemas com poucos parâmetros e baixa interdependência entre estes, problemas complicados possuem elevado número de parâmetros e intensa conectividade e, por fim, problemas complexos adicionam o fator dinamicidade à definição de problemas complicados.

Uma abordagem tradicional para se modelar sistemas complexos é por meio da decomposição em subsistemas, possíveis de serem mais conhecidos; observação das relações existentes entre os subsistemas que interferem no comportamento do sistema como um todo; e monitoramento das entradas e saídas e seus impactos no sistema [9].

PROJETO DE PRODUTOS MECATRÔNICOS

[4] apresentam o modelo em V para o processo de projeto de produtos mecatrônicos. Este modelo de referência está definido na norma VDI 2206 (Norma alemã), ilustrada na Figura 1. Este modelo foi construído a partir da teoria de engenharia de sistemas.

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Figura 1: Modelo em V Fonte: Tradução Nossa [4]

Segundo [10] o processo de projeto do sistema ocorre em cinco ciclos: requisitos, projeto, controle, verificação e validação, ilustrado na Figura 2.

Estes 5 ciclos são iterados para modificar a arquitetura e configuração do produto até um projeto de produto equilibrado.

O ciclo de requisito tem por objetivo a partir das necessidades definir os requisitos necessários para definição das funções do sistema. Estes serão utilizados para analisar as funções e o seu desdobramento em nível de sistemas, subsistemas e componentes nos vários níveis.

O ciclo de projeto envolve aplicações interativas da análise funcional e resultados disposição para o projeto de produto como interfaces entre os vários sistemas, subsistemas e componentes podem desempenhar todas as funções necessárias.

O ciclo de controle assegura que todos os assuntos são analisados no tempo correto e a tomada de decisão é baseadas em três tarefas de controle básicas: analises dos requisitos, analises funcional e alocação e síntese de projeto.

O ciclo de testes envolve a condução dos testes do produto projetado, em nível de sistemas, subsistemas e componentes.

O ciclo de validação envolve teste e avaliações para assegurar que o produto atendeu de forma aceitável as necessidades dos clientes

Os requisitos de um sistema são geralmente classificados em requisitos funcionais e não funcionais. Os requisito funcionais são as funções que precisam ser realizadas para cumprimento dos objetivos de operação ou uso do produto. Os requisitos dos clientes são as expectativas dos clientes (ou stakeholders) sobre o produto (ou sistema) em termos de missão, objetivos, funções, ambiente e restrições. Estes requisitos são especificados para definir os valores alvo de medida dos atributos do produto.

[10] além dos requisitos funcionais e de cliente ressalta outros tipos de requisitos no projeto. Entre eles tem-se os requisitos de fatores humanos.

Os requisitos de fatores humanos são requisitos para o produto (ou mais baixo nível do sistema, subsistema ou componente) para assegurar que as pessoas possam desempenhar suas funções com conforto e com facilidade durante o uso do produto. A engenharia de fatores humanos também, conhecida como ergonomia, faz considerações relacionadas as características do usuário, do produto, o ambiente e sua relações para desempenho do usuário, preferencia e sua percepção [10]. A Figura 3 ilustra as relações da engenharia de fatores humanos.

A ergonomia (ou fatores humanos) estuda as interações entre os seres humanos e outros elementos ou sistemas, e a aplicação de teorias, princípios, dados e métodos [11].

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Figura 2 – Os ciclos processo de projeto de sistemas. Fonte: tradução nossa [10]

Necessidades dos clientes/usuários, modelo de negócio e

regulamentação

ANALISES REQUISITOS § Defin

i

r requisitos funcionais § Determinar o ambiente de trabalho

ANALISES FUNCIONIS E ALOCAÇÃO • Decomposição dos requisitos funcionais • Alocação dos requisitos funcionais em baixo nivel (sistema, subsitema e componentes)

• Definir as interfaces e arquitetura do produto

SINTESE DO PROJETO • Transformar arquitetura para forma sica • Defin

i

r as configurações do sistema, subsistemas e componentes em conceitos do produto.

• Selecionar o conceito do produto • Refinar o projeto de produto por analise da engenharia detalhada e testes

Análise do sistema e controle

(balanço)

Loop de Requisitos

Loop de

controle

Loop de

controle

Loop de

controle

Loop de Projeto

Loop de Verificação

Projeto de produto balanceado

Loop de validação

Fronteira do projeto do produto

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Figura 3 – Relações da engenharia de fatores humanos (Ergonomia) Fonte: tradução nossa [10]

[12] coloca que a usabilidade é a forma com que os requisitos dos fatores humanos são considerados no projeto.

USABILIDADE Os conceitos de usabilidade surgiram na área

da computação, mais especificamente relacionados a ergonomia de uso de software.

De acordo com [1] “A usabilidade visa assegurar que produtos interativos sejam fáceis de aprender e usar, eficazes e agradáveis – na perspectiva do usuário”.

[2] Argumentam que a ergonomia está na origem da usabilidade, pois ela visa proporcionar eficácia e eficiência, além do bem estar e saúde do usuário, por meio da adaptação do trabalho ao homem. Isto significa que seu objetivo é garantir

que os sistemas e dispositivos estejam adaptados à maneira como o usuário pensa, comporta-se e trabalha e se relaciona com o sistema.

Em [13] são apresentados os momentos importantes na evolução da usabilidade. Segundo o autor a necessidade de se facilitar a utilização de produtos desenvolvidos para consumo é antiga, remontando ao começo do século passado com a necessidade de melhoria na eficiência da indústria. Durante os períodos da primeira e segunda guerra alguns conceitos mais primitivos foram aplicados para melhorar o desempenho de soldados em montagem de armas, na segunda guerra houveram projetos direcionados a elaboração de interfaces de aviões tornando-as mais intuitivas para aumento do desempenho de pilotos de caças.

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Testes de usabilidade foram aplicados pela IBM em 1979, época na qual surgiram artigos sobre o tema e a partir de onde começam a surgir metodologias de avaliação de usabilidade.

Na década seguinte com o advento da computação pessoal, a usabilidade se tornou preocupação constante, era necessário maior abstração no uso das máquinas para alcance de um número maior de clientes (como o computador pessoal Macintosh, que foi um bom exemplo de como a usabilidade poderia ser utilizada para levantar as vendas de um tipo de produto, sendo avaliado por [14] como o único fator que sustentou o produto apesar de seu alto preço). A partir deste momento, começaram a surgir mais pesquisas científicas relacionadas ao assunto demonstrando a crescente preocupação com o tema, datando de pouco depois obras importantes no tema como “Usability Engineering” de Jakob Nielsen, considerado como uma das maiores autoridades em usabilidade para Web até hoje.

A norma “ISO 9241 - Ergonomia de software de escritório”, define a usabilidade como sendo função do desempenho e satisfação para a conclusão de uma tarefa por parte do usuário e devendo ser medida pela extensão na qual os objetivos pretendidos durante o seu uso são alcançados, pelos recursos gastos durante a execução da tarefa e pela extensão na qual o usuário considera aceitável o uso do produto.

A norma também enfatiza que a usabilidade tem como base o levantamento do contexto no qual será aplicada, englobando fatores como o tipo de usuário alvo, a própria tarefa ou tarefas a serem executadas, o equipamento utilizado para tal e o ambiente físico e social em que será executada. Como dito em [2]

“Para a construção de interfaces ergonômicas e que proporcionem usabilidade, os diferentes profissionais que desenvolvem sistemas interativos devem entre outras coisas, conhecer muito bem o usuário e seu trabalho.”

De acordo com [15] os princípios de

usabilidade devem ser aplicados levando em consideração características do usuário tais como: Capacidade de atenção; Limites da

memória de curto termo; Comportamento de aprendizado; Nível de experiência no trabalho e no sistema; Visão internalizada da estrutura de base, e da proposta do sistema com o qual o usuário irá interagir.

[1] descrevem a interação do usuário através da sua divisão em quatro tipos: Instrução (Modo como são passadas instruções ao sistema ou produto), Conversação (Modo como é estabelecido um diálogo com o sistema), Manipulação (Modo como os usuários manipulam os objetos no espaço-físico ou virtual), Exploração (Modo como os usuários se deslocam pelo ambiente do sistema). Estes quatro tipos podem coexistir dentro de um sistema, podendo ser utilizado mais de um tipo para realizar as interações, interagir e descrever o mesmo.

Os autores [1] definem as seguintes metas para usabilidade:

• Ser eficaz no uso (Eficácia), • Ser eficiente no uso (Eficiência), • Ser segura no uso (Segurança), • Ter boa utilidade (Utilidade), • Ser fácil de aprender (Learnability), • Ser fácil de lembrar como usar

(Memorability). Estas devem ser operacionalizadas como

perguntas com o objetivo de fornecer ao profissional encarregado de alcança-las, um meio concreto de avaliar os vários aspectos do desenvolvimento do produto em termos de experiência de usuário pois respondendo as mesmas nos estágios iniciais do projeto pode-se evitar eventuais conflitos e problemas futuros de design. Estas perguntas acompanham o projeto até o seu fim, sendo parte inclusive da avaliação final do produto.

[15] propõem os princípios para a avaliação de diálogo via interfaces computadorizadas:

Adequação à tarefa - Um diálogo é adequado para a tarefa quando ele apoia o usuário em uma conclusão efetiva e eficiente da tarefa;

Auto-descrição - Um diálogo é auto-descrito quando cada passo do diálogo é imediatamente compreensível por meio de resposta do sistema ou é explicado, sob demanda, ao usuário;

Controlabilidade - Um diálogo é controlável quando o usuário pode iniciar

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e controlar a direção e o ritmo da interação até que o objetivo tenha sido atingido;

Conformidade com expectativas do usuário - Um diálogo está em conformidade com as expectativas do usuário quando é consistente e corresponde por um lado, às características do usuário, tais como conhecimento da tarefa, educação e experiência, e por outro lado, às convenções usualmente aceitas;

Tolerância ao erro - Um diálogo é tolerante ao erro se, apesar de erros de entrada evidentes, o resultado esperado pode ser obtido com pouca ou nenhuma ação corretiva do usuário;

Adequação à individualização - Um diálogo é capaz de individualização quando o software de interface pode ser modificado para se adequar às necessidades da tarefa, preferências individuais e habilidades do usuário;

Adequação ao aprendizado - Um diálogo é adequado quando apóia e guia o usuário no aprendizado para usar o sistema;

É interessante destacar que apesar da abstração contida nos conceitos envolvidos, existe certo grau de semelhança entre todos os autores quanto ao que seriam as características e metas ideais para um sistema com boa qualidade de interação com o usuário.

Para a medição, devem ser definidas métricas para a eficácia, eficiência e satisfação, porém tais medidas devem ser alinhadas com o contexto de uso do produto em questão e das propostas para a usabilidade. Para cada um destes quesitos a atribuição destas métricas deve ser analisada de acordo com os objetivos a serem alcançados. Medidas que não puderem ser suficientemente objetivas podem ser baseadas na percepção dos usuários.

Medidas de Acurácia ou eficácia dependem do quão completos os objetivos foram alcançados após a execução da tarefa, ou a quantidade de erros decorrente desta execução.

A Eficiência pode ser medida através da análise da quantidade de recursos gastos durante a execução e podem ser por

exemplo relacionados ao esforço empreendido pelo usuário (mental e físico), tempo gasto ou custo.

Satisfação mede o conforto com que os usuários alcançaram seus objetivos durante o uso do produto. Este é um quesito altamente subjetivo e pode ter maior variação. É necessário avaliar que cada um destes

quesitos deve ser analisado com base no contexto de uso do produto, e que tipos diferentes de usuários podem levar a diferenças significativas nos resultados.

[16, 17] sugerem que sejam usadas as métricas:

Intuitividade, que é relacionada ao primeiro uso, ou seja, por um usuário completamente inexperiente no uso do produto. Indica a facilidade com que usuários conseguem realizar pela primeira vez uma tarefa utilizando o produto.

Facilidade de Aprendizagem - esta seria a medida do desempenho de um usuário que já tenha realizado a tarefa utilizando o produto anteriormente.

Desempenho de um usuário experiente - medida de desempenho de quando um usuário já está suficientemente familiarizado com o produto, ou a facilidade com que o mesmo consegue realizar a tarefa tendo experiência em seu uso

Potencial do sistema - níveis ótimos de desempenho que podem ser alcançados através de seu uso

Reusabilidade - medida do desempenho e qualidade do uso prolongado do produto. Outro conceito.

Pesquisadores da área de design industrial colocam a usabilidade dentro do contexto do Design Universal. [18] coloca que o projeto universal esta preocupado em projetar para ser acessível a maioria da população, enquanto a usabilidade, em facilitar o uso. Para o autor, naturalmente produtos universais tendem a ter uma boa usabilidade e vice-versa.

Contudo, [19] coloca que os engenheiros de projeto se concentram nos requisitos funcionais do sistema. O resultado é que muitas vezes os clientes ficam insatisfeitos, questionando por que

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outros requisitos dos clientes não foram considerados. [10] Coloca que sistemas complexos envolvem pessoas em todas as suas fases do ciclo de vida. A aplicação dos fatores humanos é essencial durante todo o desenvolvimento do sistema. A usabilidade de um produto pode reduzir os erros humanos ou até mesmo salvar vidas (evitar um acidente).

METODOLOGIAS DE PROJETO PARA USABILIDADE

As metodologias para avaliação da usabilidade são divididas em três classes: Observação comportamental, avaliações especialistas e Análises Heurísticas.

Na observação comportamental realizados através da observação dos usuários durante a realização de tarefas com o produto, analisando as interações entre eles. Boa parte destes métodos é derivada do Think Aloud Protocol, que é considerado por [14] como um dos mais valiosos testes de usabilidade. Suas técnicas são: Think Aloud Protocol, Observação em campo [2] , Grupos de foco [16] e Entrevistas [2] e Registro de uso real [16].

Na avaliação de especialistas, analistas executam uma avaliação dos aspectos relacionados a interação do usuário com o produto. Destaca-se o Passo a passo cognitivo [21].

Na análise Heurística é feito um julgamento de valor sobre as qualidades ergonômicas das Interfaces Humano-Computador. Essa avaliação é realizada por especialistas em ergonomia, com base em sua experiência e competência no assunto. Eles examinam o sistema interativo e diagnosticam os problemas ou barreiras que os usuários provavelmente encontrarão durante a interação” [2]. Esta metodologia se baseia em padrões ou heurísticas de usabilidade já pré-definidos (próprios ou fruto de estudos anteriores). Apesar de ter bom potencial, depende intrinsecamente da qualidade dos especialistas e da estratégia de análise envolvidas.

INTERAÇÃO ENTRE AS ÁREAS

Foram encontrados na literatura 3 aplicações que visam implementar a inserção de ergonomia e usabilidade em produtos mecatrônicos: [22-23-24]

[22] aplicaram um conjunto de métodos e técnicas durante o processo de projeto para a melhorar o uso de um endoscópio. Estes tiverem como objetivo maior integração da equipe de desenvolvimento de engenharia com os usuários (a equipe médica). O desenvolvimento do novo endoscópio envolveu as seguintes etapas:

1- Determinação da área de foco do desenvolvimento – Nesta etapa é decidida a direção na qual serão direcionados os esforços do desenvolvimento para agregar valor ao produto e entender as necessidades dos usuários. Foram realizados levantamentos sobre as expectativas dos usuários no início do desenvolvimento.

2- Criação do fluxo de tarefas e aplicação do sistema para entender qual será o contexto de uso – Para a identificação de problemas relacionados ao uso do produto e visualização do contexto no qual o projeto será inserido, é gerado um fluxo de tarefas descrevendo o modo como o objetivo em questão vem a ser alcançado, sem que se tenha ainda em mente uma solução para o mesmo.

3- Determinação do problema a ser solucionado e quais são os objetivos do projeto – O fluxo gerado na etapa anterior elucida os problemas a serem resolvidos e nesta etapa, deverá ser utilizado para estabelecer os objetivos gerais do desenvolvimento. O fluxo de tarefas poderá então ser entendido como uma forma de visualizar de forma completa todo o procedimento de uso do produto e lançar um olhar crítico sobre os possíveis problemas que ele carrega.

4- Criação do fluxo de tarefas desejado, com todos os problemas alvejados pelo projeto já resolvidos – Sabendo então quais são quais os problemas a serem atacados é gerando então um novo fluxo de tarefas já tendo em mente qual seria a solução e

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inserindo as características desejadas do produto, ou seja, nesta etapa é gerada a idealização de funcionamento do produto.

5- Tradução do fluxo de tarefas desejado em uma estrutura funcional contendo as funcionalidades do sistema a ser criado – A estrutura funcional é então adicionada ao fluxo de tarefas desejado. Cada tarefa é descrita em termos de funções com descrições mais detalhadas, em um documento que será utilizado depois como apoio técnico para desenvolvimento do sistema final.

6- Seleção e configuração dos elementos de construção em elementos físicos, sendo estes os conceitos preliminares – É feita uma tentativa de traduzir as funções criadas (estrutura funcional) em elementos físicos e ter uma visão geral do funcionamento do sistema, através de esquemáticos e modelos. Várias soluções diferentes para o funcionamento do sistema podem ser analisadas, para que seja possível compreender melhor o sistema e evoluir a arquitetura da solução.

7- Decomposição dos elementos físicos em módulos gerenciáveis – Efetuar a divisão da arquitetura em módulos para

implementação pode ser uma tarefa trabalhosa, porém se feita de forma correta pode permitir maior customização para o cliente final. Durante o desenvolvimento todos os módulos interligados devem ser testados constantemente tanto em geometria quanto funcionalidade, e finalmente haverá uma etapa de integração aonde serão agrupados todos os módulos gerando o produto final.

A avaliação do sistema é feita durante a sua criação, envolvendo os clientes na verificação das ideias propostas para as soluções. Quando as soluções são fechadas, é a vez dos fornecedores se integrarem ao processo, fornecendo informações a respeito da viabilidade da fabricação dos componentes necessários. A geração de modelos para visualização dos conceitos criados pode ser útil também no envolvimento de possíveis parceiros comerciais, sendo estes de fácil compreensão para explicar o detalhamento do projeto final.

A figura 4 ilustra a visão física e a visão do fluxo de trabalho do projeto do endocópio.

Figura 4: a. Visão física, b. Visão do Fluxo de trabalho. Fonte: [22]

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Neste caso, avaliando o produto final dos

pesquisadores é fácil compreender que a comunicação entre a equipe e os clientes, bem integrados á metodologia de projeto escolhida fez uma grande diferença. Os endoscópios anteriores eram de difícil manipulação por apenas um usuário e o controle também deixava a desejar, e foi tomado como objetivo de desenvolvimento melhorar a operação do aparelho de modo a tornar as intervenções via endoscópios mais fáceis, seguras e factíveis por apenas um usuário.

[20] Propuseram o desenvolvimento de um software para efetuar a ligação entre o projeto de engenharia e as necessidades de uso por parte dos usuários, avaliando o modo como o produto deve ser usado e gerando informações para o time de engenheiros projetistas, diminuindo a ponte entre o comportamento esperado da interação com o usuário e o projeto técnico.

O ponto central do projeto é utilizar a análise comportamental do produto em duas frentes, uma relativa ao comportamento funcional do sistema em termos técnicos e outra o comportamento relativo ao seu uso por seu público-alvo, buscando atacar o problema da interação com os usuários ainda em fase inicial do projeto.

Neste projeto tem-se uma análise das atividades necessárias para execução. De modo geral a proposta dos autores utiliza três conceitos básicos: Função, estrutura e comportamento. As etapas do processo de modelagem foram:

1. A partir dos requisitos do usuário e análise funcional, é proposta a divisão da função em duas partes, uma automática que será realizada pela solução técnica e outra manual que cabe a execução pelo usuário.

2. Avaliar e gerar a estrutura necessária para implementação da função

3. Avaliar o comportamento da estrutura para obter as tarefas necessárias para que a mesma seja executada.

4. Identificar quais tarefas deverão ser executadas pelo usuário manualmente.

5. Ajustar o desempenho do sistema analisando a interação entre a estrutura funcional e o comportamento do usuário.

6. Caso a estrutura gerada esteja de acordo com os parâmetros do projeto (funcionalidade, custo, segurança, qualidade, etc..) o desenvolvimento pode seguir adiante.

7. Caso não esteja de acordo, deve-se reavaliar a estrutura a partir do primeiro passo e decompor novamente a estrutura funcional.

As tarefas aqui são conceituadas como um objetivo a ser alcançado, e na visão do comportamento do produto é dividido em tarefas executadas pelo usuário e tarefas executadas pelo sistema.

O procedimento para a geração do modelo de tarefa (ilustrado na figura 4) se inicia com a análise da tarefa a fim de identificar quais são as funções manuais e técnicas da mesma para realização de um conjunto ‘X de condições de uso. Inicialmente o foco se mantém na tarefa manual e é então elaborado um conjunto de condições X’ que satisfazem as condições de uso da mesma, elaborando um planejamento para execução e gerando os artefatos com a subdivisão das funções. Após o projeto de cada um dos artefatos, é verificado se seu funcionamento é aderente ao planejamento e se o funcionamento geral é condizente com o conjunto X’. Caso seja alcançado o objetivo e o conjunto X’ tenha sido satisfeito o ciclo se fecha, caso contrário (ou caso o projetista crer que possa haver melhoras no processo) deverá ser repetido o planejamento.

O sistema desenvolvido por [23] utiliza os conceitos acima citados para realizar a ligação entre o projeto funcional e as necessidades dos usuários. Uma tarefa pode ser inserida no projeto através da realização de várias tarefas manuais, contanto que a base de dados seja alimentada corretamente com os contextos de uso e estruturas das tarefas já realizadas (podendo servir para posterior avaliação e aumentando a confiabilidade do projeto).

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Figura 4 - geração do modelo de tarefas

Um terceiro exemplo é o sistema OSCAR [24] Consiste em um sistema de aconselhamento de projeto inteligente. O mesmo possui bases de dados com informações catalogadas sobre processos de desenvolvimento estéticos e ergonômicos. A ferramenta pode então realizar recomendações de melhorias ergonômicas e estéticas ao projeto, bem como sincronizar várias proposições de solução ao projeto, ajudando a encontrar um balanceamento entre todos os aspectos do mesmo. A informação suprida pelo sistema pode também ser utilizada para avaliar a qualidade da solução, determinando se as soluções propostas estão de acordo com as especificações de projeto.

O balanço entre a interação com os usuários e os outros aspectos do produto é um desafio para a área de projeto. [24] cita que uma solução ergonômica não deve afetar adversamente as outras características do produto. Entre outras características, a ergonomia está intrinsecamente conectada a estética do produto, e encontrar um balanço neste contexto é uma tarefa delicada.

CONSIDERAÇÕES FINAIS Existem várias metodologias sendo

desenvolvidas com o intuito de realizar projetos de produtos mais elaborados em como foco em usuário para agregação de valor ao mesmo. Muitas tentam juntamente com novos métodos realizar a implementação de sistemas que agilizem e facilitem a comunicação dos profissionais especializados em interações com o usuário e as equipes de engenharia que já tem grandes preocupações com o desenvolvimento da parte técnica.

Produtos com boa usabilidade agregam valor ao mesmo fazendo com que a experiência do usuário seja característica decisiva no projeto de um produto. A indústria atualmente tem se preocupado principalmente na área de software em oferecer melhores experiências em seus produtos, porém apesar de ser desejável, a integração destes conceitos ao produto final é trabalhosa e deve estar integrada ao projeto do produto desde estágios iniciais para que se tenha um produto de sucesso, sem jamais deixar de lado a preocupação com as outras características já focadas pelo projeto de produto tradicional.

Produtos que se utilizam da Engenharia Mecatrônica para enriquecer suas funcionalidades também poderiam se beneficiar da inclusão destes conceitos em seu projeto, porém de forma apropriada e preferencialmente utilizando uma metodologia voltada a este fim.

Ao estudar ambos os processos de desenvolvimento é fácil entender que não é tarefa trivial entrelaçar um processo já complexo e que necessita de grandes esforços para ser bem sucedido, como é o desenvolvimento de sistemas e produtos mecatrônicos, com um processo também trabalhoso de se incluir e avaliar a usabilidade em um produto. Porém igualmente fácil de se entender é o benefício que pode ser tirado desta relação.

Como continuidade deste trabalho pretende-se desenvolver uma metodologia para projeto de produtos mecatrônicos.

Referências

[1] ROGERS, Y., SHARP H., PREECE J., 2008, “Design de Interação: Além da Interação Homem Computador, Porto Alegre: Bookman, pp.600.

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[2] CYBIS, W., BETIOL, A. H., FAUST, R., 2007, “Ergonomia e Usabilidade: Conhecimentos, métodos e aplicações”, São Paulo: Novatec.

[3] BRADLEY, D., 2010, “Mechatronics: more questions than answers”, Mechatronics, 20, pp.827-841.

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