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O Ergodesign de Automóveis
2.1.
O Ergodesign
O conceito de Ergodesign surgiu, há pelo menos duas décadas, com o intuito de acabar com as diferenças que existiam entre as disciplinas Ergonomia e Design. Antigamente, como apontado por vários autores (Moraes, 2001; Quaresma e
Moraes, 2001; Porter e Porter, 1997, 2000; Yap, 1997), existia uma grande dificuldade de ambos os lados de entender quais eram os benefícios que uma discipliPUC-Rio - Certificação Digital Nº 0610653/CA
na poderia trazer para a outra. Do lado do Design, incluindo projetistas em geral,
como desenhistas industriais, engenheiros e arquitetos, muitos viam a Ergonomia
como um elemento complicador no desenvolvimento de um projeto, já que ela
exigia estudos e análises mais aprofundados sobre o usuário e que diversos requisitos fossem cumpridos, tornando o projeto mais demorado e aumentando seus
custos. Pelo lado da Ergonomia, muitos ergonomistas não conseguiam enxergar a
dinâmica do processo de desenvolvimento de projeto, não conseguindo transmitir
as suas descobertas aos designers de maneira sintetizada e de fácil aplicação.
Como solução, Yap (1997) concluiu que o conceito de Ergodesign poderia
acabar com as divergências entre designers e ergonomistas. O autor acreditava
que esta nova tecnologia otimizaria a integração das duas disciplinas no processo
criativo, ao dizer que
“o Ergodesign é um importante conceito desenvolvido para construir uma ponte e
tornar mais eficiente uma interação entre as duas disciplinas. O Ergodesign apaga
efetivamente as barreiras artificiais entre as duas disciplinas e conseqüentemente
melhora sua aplicabilidade no processo de design. A sinergia e a simbiose dessa
união resultarão numa significante melhoria da tecnologia da interdisciplinaridade
para a criação de produtos, equipamentos e ambientes, em sistemas complexos”.
Além de ser uma abordagem sem barreiras, iterativa e interdisciplinar o Ergodesign garante uma transformação direta de dados ergonômicos no processo de
projeto e estimula a suave interação da teoria na prática.
Hoje em dia, acredita-se que este conceito já seja aplicado, mesmo que não
O Ergodesign de Automóveis
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leve o nome “ergodesign”, pois este conceito às vezes vem embutido em outros
conceitos como “usabilidade”, “design centrado no usuário”, “experiência do usuário (UX)”, “design emocional”, etc., onde o foco é, na verdade, o usuário e sua
relação com uma interface qualquer. Com o avanço das novas tecnologias, muitas
empresas tiveram a necessidade de buscar informações sobre o usuário de seus
produtos e, nesse momento, suas equipes de projeto tiveram que agregar um ergonomista ou um ergodesigner ao seu grupo. Isso é claramente visto em empresas
que trabalham com a interação humano-computador, como a Apple e a Nokia.
Aqui no Brasil, também não é diferente, muitas empresas buscam por profissionais, em grande parte da área do design com conhecimentos de ergonomia,
para o desenvolvimento de seus produtos, principalmente no ramo de interfaces
computadorizadas como a Globo.com e empresas de telefonia celular. Além do
meio profissional, no acadêmico o ergodesign também ficou bastante difundido
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com os projetos de pesquisa realizados nos mestrados e doutorado em Design da
PUC-Rio, da Unesp-Bauru e da UFPE nas suas linhas de pesquisa em Ergonomia,
assim como com o Congresso Ergodesign, que ocorre anualmente há nove anos
em cidades brasileiras, divulgando estas pesquisas.
Cada vez mais se busca atender as necessidades do usuário no desenvolvimento de um projeto, seja ele um produto, um ambiente, uma interface computadorizada ou um serviço. As empresas atualmente que não atendem as necessidades do usuário certamente deixarão de existir, pois a competição é cada vez mais
forte e os usuários estão mais exigentes. Isto pode ser percebido na indústria automobilística, que há anos vem trabalhando com a ergonomia no desenvolvimento
de seus automóveis. Os veículos que não atendam a muitos requisitos ergonômicos em seus projetos, é bem provável que não emplaquem no mercado. Um exemplo simples é o alcance dos pedais ou de controles prioritários no painel de
instrumentos. Se em algum automóvel este requisito ergonômico não for considerado, o veículo simplesmente não irá funcionar e não será vendido. Portanto, é
muito importante que o conceito de Ergodesign esteja na base do processo de projeto, junto obviamente com as outras áreas de desenvolvimento como o Marketing
e a Engenharia.
O Ergodesign de Automóveis
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2.2.
O Design de Automóveis
Para o desenvolvimento do projeto de um automóvel novo, seja uma versão
atualizada de um que já esteja no mercado ou um totalmente novo, diversas áreas
de conhecimento trabalham em conjunto até o seu lançamento. As principais áreas
de projeto são o Design e a Engenharia. Basicamente, o projeto se inicia com um
briefing de Marketing (Planejamento Estratégico do Produto) levado às equipes
de engenharia e de design para desenvolverem os primeiros estudos e verificar a
viabilidade das propostas iniciais.
Dentro do departamento de Design ou Design Studio [termo amplamente utilizado nas montadoras] as propostas são desenhadas considerando as tendências
do mercado, o segmento do veículo, as características dos usuários definidos para
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o projeto, sempre considerando as limitações da estrutura do interior do veículo –
habitáculo dos passageiros, compartimento do motor e bagageiro. Na Engenharia
são verificadas as propostas do Design, viabilizando-as ou não, assim como são
verificadas as possibilidades de implantação de novas tecnologias, novos processos de produção e novos materiais, principalmente para reduzir os custos do projeto. Uma vez aprovada as propostas iniciais pela coordenação do projeto e todas as
áreas envolvidas, segue o desenvolvimento do veículo num processo iterativo e
interdisciplinar, desde a fase de levantamento de dados, passando pelo desenvolvimento e detalhamento até a conclusão com os testes do protótipo e sua validação.
Para o desenvolvimento do projeto no Design Studio, de uma maneira geral,
este departamento conta com dois grupos de atividades, as áreas de projeto e as
áreas de suporte, que ajudam no trabalho das áreas de projeto. As áreas de projeto
são: Shape Design, Package & Ergonomics, Color & Trim e Craftsmanship &
Design Quality. Estas quatro áreas trabalham em conjunto desde o início do desenvolvimento do projeto para gerar a forma do novo veículo, a organização de
seus componentes e os materiais e acabamentos das partes do veículo que serão
visualizados e usados pelos consumidores. Para ajudar no desenvolvimento dessas
áreas de projeto, as atividades de suporte contam com outras três áreas de modelagem: Math & CAD Modeling, Clay Modeling e Prototype Modeling.
O Ergodesign de Automóveis
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Figura 2.1. – Estrutura organizacional do Design Studio
O Shape Design é uma das principais áreas do Design Studio, geralmente
composta apenas por designers de produto, com formação em Desenho Industrial,
que desenvolvem a forma e o estilo de todo o veículo e seus componentes. Seus
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trabalhos iniciam-se com o desenvolvimento de sketches e renderings, gerando
várias alternativas para o novo veículo. Uma vez escolhida uma alternativa ou duas, o trabalho passa para um modelo tridimensional físico onde são feitas as verificações da intenção do projeto, modificações e apresentações para a coordenação
geral do projeto. Este modelo físico é gerado pela área de suporte Clay Modeling
que trabalha com o designer de maneira iterativa até a definição do design do veículo. Uma vez definido o modelo físico, este é escaneado para ser trabalhado em
CAD. Com o modelo em CAD, o designer começa a trabalhar com as outras áreas
do Design e a Engenharia, também de maneira iterativa, verificando se cada componente do veículo é viável de ser produzido e se atendem a todos os requisitos de
projeto.
Figura 2.2. – Exemplos de scketches e redenrings criados por shape designers
A área de Package & Ergonomics é a que define o dimensionamento do interior do veículo – o habitáculo dos passageiros –, o arranjo e a usabilidade de
seus componentes. Seus integrantes, de um modo geral, são ergodesigners e enge-
O Ergodesign de Automóveis
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nheiros com pleno conhecimento de ergonomia aplicada ao desenvolvimento de
automóveis. O trabalho inicia-se com desenvolvimento de desenhos em CAD, utilizando modelos antropométricos para a definição inicial dos espaços e alcances
do interior do veículo. Esta definição do interior está totalmente relacionada ao
estilo de veículo que está sendo desenvolvido pela equipe de Shape Design. As
duas equipes trabalham em conjunto logo no início dos primeiros desenhos do
automóvel, validando ambas propostas. É também nesta área que são estudadas as
questões de usabilidade dos componentes, controles e displays do veículo.
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Figura 2.3. – Exemplos de desenhos e esquemas gerados pela equipe de Package &
Ergonomics
Já o Color & Trim é a área responsável pelo desenvolvimento e definição
das cores, texturas, brilhos, tecidos e acabamentos do veículo. Sua equipe é, também, composta basicamente por designers, podendo ser tanto da área design de
produto quanto da área de design gráfico. Em conjunto com a equipe de Shape
Design, esta equipe analisa as tendências do mercado e de moda, gera alternativas
para o projeto que esta sendo desenvolvido, definindo a aparência final de cada
componente do veículo. Esta equipe trabalha de maneira intensa com as equipes
de Marketing, para a definição da escala e composição de cores e tecidos que serão lançados no automóvel, e da Engenharia, para a definição de materiais e processos que serão utilizados na manufatura do produto.
Figura 2.4. – Exemplos de padrões e placas de cores usados nos estudos de Color &
Trim
O Craftsmanship & Design Quality, também conhecido como Appeanrance
Engineering ou Perceived Quality, é a área que lida com a percepção do usuário
O Ergodesign de Automóveis
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em relação à qualidade do projeto e à qualidade de sua execução. A equipe é,
normalmente, formada por engenheiros, mas designers também podem fazer parte. O foco principal deste trabalho é fazer a integração do que está sendo feito no
Design Studio com o que está sendo gerado e pensado pela Engenharia, em relação à execução dos componentes e do veículo, como o processo de fabricação e
montagem das peças. O importante é garantir que tudo que será visualizado, tocado e sentido pelo usuário será agradável e trará a percepção de que o produto tem
uma boa qualidade (Quaresma e Ramos, 2004). Esta equipe trabalha diretamente
com a equipe de Color & Trim e Shape Design durante a geração e confirmação
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de alternativas de design.
Figura 2.5. – Exemplos de desenhos desenvolvidos pela equipe de Craftsmanship & Design Quality junto com a Engenharia, para definição dos espaços (gaps) entre as partes
do exterior do veículo
O esquema a seguir apresenta o fluxo das atividades das áreas de projeto e
suas trocas durante o processo. Observa-se que inicialmente na fase de pesquisa as
áreas trabalham independentes, definindo as suas ações para o determinado projeto. Já na fase de criação e conceituação começa a haver a interação entre as áreas,
pois uma vez definido os objetivos, é necessário saber os requisitos e as limitações de cada área, para a continuidade do processo de projeto. Na fase de desenvolvimento cada área trabalha em seus estudos, principalmente com os modelos
em CAD disponíveis a todos, mantendo sempre a interação entre elas. No detalhamento, o grupo já começa a trabalhar bem mais unido, assim como com um
grande suporte da engenharia, fazendo a confirmação dos estudos desenvolvidos
anteriormente, através dos modelos físicos e virtuais, sempre de maneira iterativa.
Por fim, na validação, com os protótipos desenvolvidos pela engenharia e fornecedores, as áreas analisam e aprovam esses protótipos de acordo com a conformidade aos requisitos e objetivos definidos no início do processo. Uma vez aprovado
por todas as áreas, o veículo segue para produção em série. É importante ressaltar
O Ergodesign de Automóveis
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que os inputs da engenharia ocorrem sempre em todas as fases, principalmente
entre as fases de criação e conceituação, desenvolvimento e detalhamento.
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Figura 2.6. – Fluxograma das atividades das áreas de projeto do Design Studio
Em relação às áreas de suporte às áreas de projeto, todas elas trabalham com
algum tipo de modelagem. A área de Math & CAD Modeling é a área que gera e
trabalha os modelos virtuais em computador, tanto para a geração de estudos
quanto para tratamento das superfícies dos componentes do veículo. Estas superfícies são enviadas para engenharia, para seus estudos assim como para a utilização na confecção das ferramentas. As áreas de Clay Modeling e Prototype Modeling são as que geram os modelos físicos, a primeira trabalha com modelos feitos
em clay, que é uma massa especial que amolece com o calor e conserva uma certa
maleabilidade na temperatura ambiente para o tratamento da superfície, enquanto
que a segunda área trabalha com modelos com materiais mais rígidos e definitivos, como a fibra de vidro, por exemplo, e com algumas peças do próprio material
que será utilizado no veículo final.
Figura 2.7. – exemplos de desenhos/modelos gerados pela equipe de Math & CAD Modeling
O Ergodesign de Automóveis
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Figura 2.8. – exemplos de modelos gerados pelas equipes de Clay Modeling e Prototype
Modeling
2.3.
A Ergonomia no Design de Automóveis
A Ergonomia no design de automóveis, é uma das partes fundamentais no
desenvolvimento de um novo projeto. Considerando que um automóvel é um produto que será utilizado pelo ser humano e que tem um espaço restrito, é muito importante considerar as dimensões e limitações humanas durante o seu projeto, e
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estes aspectos sempre devem ser considerados desde o início do processo.
Conforme mostrado no processo de design de um automóvel no item anterior, a área de Package & Ergonomics lida com os aspectos do dimensionamento
do interior do veículo e os aspectos de usabilidade no arranjo dos componentes,
controles e displays. Desta forma, pode-se dividir o ergodesign de um automóvel
em duas sub-áreas: a de Occupant Package [termo também amplamente utilizado
na indústria automobilística] e a de Usabilidade. É importante frisar que, apesar
dessa separação, as duas sub-áreas trabalham em conjunto em todas as decisões
dos aspectos ergonômicos. A diferença está apenas no modo em que os aspectos
são trabalhados.
O primeiro passo a ser dado no desenvolvimento de um automóvel é a definição do envoltório dos ocupantes do veículo. Inicialmente, a equipe de Marketing do projeto estipula qual será o estilo do veículo (esportivo, luxuoso, utilitário,
etc.) e quantos ocupantes deverão ser acomodados. Por exemplo, se for um estilo
esportivo, em geral, se prioriza a acomodação de quatro ou duas pessoas, e se for
um sedã luxuoso, a prioridade é a acomodação de cinco pessoas. O segmento do
veículo é que determina o grau de acomodação dos passageiros, se o veículo é um
compacto mais barato este certamente terá um envoltório dos ocupantes menor do
que um veículo de luxo. Estes compromissos de espaço acontecem, normalmente,
mais no banco traseiro do que na posição do motorista, pois é importante que o
motorista esteja acomodado confortavelmente para a condução segura e, também,
O Ergodesign de Automóveis
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porque o banco traseiro não é utilizado com tanta freqüência que a parte da frente
do habitáculo dos passageiros. (Roe, 1993)
O ponto de partida do dimensionamento de um novo veículo é o SgRP (Seating Reference Point). O SgRP é um ponto localizado no “meio” do quadril do
modelo antropométrico que abrange 95% da população (figura 2.9.). A partir deste ponto, considerando o conceito do estilo do automóvel a ser projetado, é que se
estipulam outros pontos muito importantes dentro do veículo, que virão definir o
posicionamento dos pedais, da coluna de direção, o curso do banco, etc., conforme os padrões SAE1 J1100, J826, J4004, J1516, J1517, J941, J1050, J1052 e J287
(figura 2.10.).
Quanto mais baixa for a altura do SgRP em relação ao assoalho do carro (altura H30 na figura 2.9.) mais o veículo tende ao estilo esportivo, e quanto mais
alto, mais o veículo tende ao estilo utilitário. A partir desta configuração, são dePUC-Rio - Certificação Digital Nº 0610653/CA
senhados todos os requisitos mínimos necessários para a acomodação da maior
parte da população, como espaços para pernas, cabeça, ombros, quadril e etc.,
com a ajuda dos modelos antropométricos definidos nos padrões da SAE. Este
processo define toda a área de Occupant Package (o envoltório dos ocupantes) do
veículo.
Figura 2.9. – Representação gráfica do SgRP e
suas relações de altura e largura com o pedal do
acelerador, volante e inclinação do tronco. (SAE
J1100)
Figura 2.10. – Representação gráfica dos
modelos antropométricos das práticas recomendadas da SAE (Roe, 1993)
Além disso, também utilizando os modelos SAE, são definidos o alcance
máximo (J287) e o campo de visão do motorista (J1050). O alcance máximo é definido por uma superfície à frente da posição do motorista (figura 2.11.) que, considerando os pontos de acomodação do curso do banco, determina até que distân1
Society of Automobile Engineers (no Brasil, Sociedade de Engenheiros da Mobilidade)
O Ergodesign de Automóveis
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cia a maioria dos motoristas conseguirão alcançar na sua posição de dirigir. Como
requisito de projeto, os controles e componentes do interior do veículo, que deverão ser alcançados pelo motorista enquanto dirige, devem estar para atrás dessa
superfície, em direção ao motorista. Já o campo de visão é definido por planos
tangentes a duas elipsóides, conhecidas como eyellipses (J941), que representam o
90º ou o 95º percentil da posição dos olhos do motorista (figura 2.12.). Estas tangentes ligadas a um determinado objeto ou uma limitação (como o teto) determina
o campo de visão do motorista. Sendo assim, tudo que estiver na parte de dentro
da tangente será visualizado pela maioria dos motoristas – 90% ou 95% (figuras
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2.13. e 2.14.).
Figura 2.11. – Representação gráfica do alcance
máximo do motorista. (SAE J287)
Figura 2.12. – Representação gráfica das elipsóides que representam as diversas posições
do olho do motorista (SAE J941)
Figura 2.13. – Representação gráfica do plano
tangente à eyellipse, numa vista lateral, para a
definição do campo de visão do motorista (SAE
J941)
Figura 2.14. – Representação gráfica de um
campo de visão exterior do motorista (SAE
J941)
O trabalho de Ergonomia começa junto com o desenvolvimento de alternativas de design do projeto. Designers e ergodesigners trabalham juntos de uma
maneira iterativa na definição de todos os pontos do projeto que serão fixos poste-
O Ergodesign de Automóveis
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riormente, ajustando a parte exterior com a parte interior do veículo. Com o package (o envoltório dos ocupantes) definido e compatibilizado com o exterior é que
se definem todos os subsistemas do automóvel. No desenvolvimento destes subsistemas são conformados e distribuídos todos os comandos, controles e displays
que serão acionados e visualizados pelo motorista e passageiros. Durante este desenvolvimento existe um trabalho que deve ser feito para garantir que todos os
subsubsistemas sejam fáceis de usar, confortáveis e seguros, ou seja, deve-se con-
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siderar em cada um dos “subprojetos” a usabilidade destes subsubsistemas.