Questões para revisar a matéria de inovação em sistemas de produção, Prova 1

1) O que é o modelo estacionário do fluxo circular da vida econômica?

2) O que é o princípio de continuidade desenvolvido por Schumpeter?

3) Qual o significado de produção para Schumpeter?

4) Qual o conceito de utilidade marginal para Schumpeter?

5) O que é a lei do rendimento decrescente da produção?

6) Qual o impacto do desenvolvimento nos pontos de equilíbrio de um determinado

mercado? Como isso ocorre?

7) Explique o fluxo de ações que reforçam ou que mudam o fluxo circular.

8) Porque as mudanças no fluxo circular ocorrem através de novas combinações das

forças e recursos de produção?

9) Quais são as novas combinações das forças produtivas segundo Schumpeter?

10) Schumpeter diz que as novas combinações devem retirar os meios de produção

necessários de algumas combinações antigas e que normalmente não são criadas pelas

mesmas organizações. Qual a sua opinião à respeito?

11) Qual é o fenômeno fundamental do desenvolvimento econômico?

12) O que é o processo de destruição criativa?

13) Qual o papel do empresário inovador no desenvolvimento?

14) Schumpeter diz que o empresário inovador é um tipo especial de pessoa. Por quê?

Você concorda?

15) Qual o papel da intuição no processo inovador, segundo Schumpeter?

16) Explique os ciclos prosperidade – recessão segundo Schumpeter.

17) Qual o impacto da inovação na curva Resultado = Receita – Custo?

18) Explique as seis partes básicas de uma organização.

19) Explique quais os mecanismos básicos de coordenação em uma organização, segundo

Mintzberg.

20) Quais dos mecanismos básicos de coordenação estão mais alinhados com o processo

de inovação? Justifique.

21) Quais dos mecanismos básicos de coordenação mais podem prejudicar o processo de

inovação? Justifique.

22) Quais pressões exercidas pelas partes básicas das organizações que podem

impulsionar a inovação?

23) O que caracteriza uma organização empreendedora?

24) O perfil empreendedor reforça ou dificulta a inovação? Justifique.

25) Cite uma das situações nas quais é interessante um perfil empreendedor. Justifique.

26) Explique a figura abaixo:

27) Porque a organização maquinal tende à burocratização?

28) Qual a dificuldade imposta à organização maquinal decorrente do fato de os gerentes

de cúpula serem os únicos com perspectiva ampla o suficiente para enxergar todas as

funções da empresa?

29) De quais formas uma organização maquinal pode fazer frente a mudanças

estratégicas?

30) Explique a figura abaixo:

31) Qual a função dos especialistas em uma organização inovadora?

32) Quais armadilhas da estrutura burocrática que devem ser evitadas por organziações

inovadoras?

33) Como deve ser tratada a cadeia de comando em uma organização inovadora?

34) Explique a figura:

35) Qual a diferença básica entre uma organização inovadora e a organização

empreendedora?

36) Qual a relação entre a estratégia tecnológica e a estratégia de produto/mercado no

processo de inovação?

37) O que é o funil de desenvolvimento?

38) Quais respostas uma empresa busca quando está desenvolvendo uma estratégia

tecnológica?

39) Qual a diferença entre invenção e aplicação?

40) Quais os tipos de projeto de uma plano agregado de projeto?

41) O que são projetos derivativos e qual seu impacto do ponto de vista de inovação?

42) O que são projetos do tipo plataforma e qual seu impacto do ponto de vista de

inovação?

43) O que são projetos de mudanças radicais e qual seu impacto do ponto de vista de

inovação?

44) Qual a diferença dos projetos de pesquisa e desenvolvimento avançados ante os

demais?

45) Que tipo de projeto de inovação é melhor, na sua opinião?

46) Como se dá o trabalho de inovação em uma estrutura funcional?

47) Como se dá o trabalho de inovação em uma estrutura peso leve?

48) Como se dá o trabalho de inovação em uma estrutura peso pesado?

49) Como se dá o trabalho de inovação em uma estrutura projetizada?

50) Qual estrutura de inovação é melhor, na sua opinião?

51) Quais são as fases do processo de desenvolvimento de produtos (“desenvolvimento da

qualidade total”) segundo Don Clausing? Explique-as.

52) Qual a diferença do processo de desenvolvimento de tecnologias para o processo de

desenvolvimento de produtos segundo Don Clausing?

53) Em que momento e sob quais critérios uma tecnologia deve ser utilizada no

desenvolvimento de produtos segundo Don Clausing?

54) O que significa “aumento da robustez” segundo Don Clausing?

55) Na sua opinião, quais as diferenças de robustez entre as tecnologias a serem utilizadas

nas fases de “conceito”, “projeto” e “preparação”?

Estudo de caso, carro elétrico

O que vai alimentar os carros do futuro?

Elisabeth Jeffries - 22/01/2010

Figura 1 - Indo direto ao ponto: as baterias de hoje são inadequadas para uso nos carros elétricos. Mas cientistas

e engenheiros não estão parados à beira do caminho. [Imagem: Green Car Initiative]

A deficiência das baterias

O lançamento do primeiro carro híbrido, o Toyota Prius, em 2001, já é um fato histórico. A

história agora se renova com a estreia no mercado dos primeiros carros elétricos esportivos

Tesla.

Mas esses sucessos não podem encobrir um "detalhe" nada desprezível: a tecnologia das

baterias que estes carros utilizam ainda necessita de melhorias significativas para atender às

exigências que os veículos encaram no dia a dia.

O fato é que as baterias de íons de lítio (Li-Ion) dos melhores laptops permitem que eles

funcionem por uma hora e meia antes de exigirem uma recarga, que dura duas horas ou mais.

E um computador portátil, mesmo podendo ser carregado, funciona parado, é um

equipamento estacionário - portanto, com fácil acesso a uma tomada. Já um carro é projetado

para cumprir suas funções em total mobilidade.

Indo direto ao ponto: as baterias de hoje são inadequadas para aplicações automotivas.

Baterias tão caras quanto o carro

Ainda há muito trabalho a fazer para que as baterias de lítio tornem-se capazes de alimentar

carros urbanos a preços razoáveis. Como o porta-voz da Daimler AG, Matthias Brock, faz

questão de salientar, "a questão dos custos é primordial e a bateria é uma parte importante do

preço de um carro [elétrico]. Para sermos competitivos, precisamos reduzir o preço das

baterias, mas isso ainda vai levar alguns anos."

De acordo com Paul Nieuwenhuis, especialista em indústria automotiva na Universidade de

Cardiff, no Reino Unido, a bateria de um carro híbrido padrão custa cerca de 17.000 euros

(cerca de US$25 mil ou R$43 mil), o mesmo montante necessário para construir todo o

restante do carro.

"Pode-se supor que, por volta de 2020 e com produção em massa, o custo das baterias terá

caído pela metade. Essa produção em massa vai começar com os híbridos plug-in - carros

híbridos recarregáveis através de uma tomada elétrica comum -, mas veículos elétricos a

bateria "puros" também vão se beneficiar," diz ele.

Figura 2 - Células de combustível de óxido sólido. Pesquisadores já conseguiram reduzir a temperatura de

funcionamento dessas células a hidrogênio em 100 ° C. [Imagem: CNRS Photothèque/François Jannin]

Baterias confiáveis

Antes disso, esses veículos devem ganhar velocidade, potência e autonomia. Neste momento,

poucos veículos elétricos são capazes de viajar mais do que 60 km com uma única carga. Além

disso, muitos desses modelos usam baterias de hidreto metálico de lítio (NiMH).

"Estas são as baterias convencionais para os carros elétricos e são perfeitamente funcionais",

insiste Saiful Islam, da Universidade de Bath, também no Reino Unido. O que é verdade, já que

é nelas que se baseiam o Mercedes-Benz Smart Car ou o próprio Toyota Prius.

Neste momento, as baterias NiMH são mais confiáveis e mais baratas do que as baterias de

íons de lítio.

No entanto, como explica Saiful Islam, "as baterias de íons de lítio oferecem outros benefícios,

particularmente em termos de densidade de energia, que é muito maior para a mesma

massa." Esta capacidade pode ter um impacto significativo sobre o peso das baterias e sobre a

capacidade de armazenamento de cada uma das pequenas células que as compõem.

De acordo com Peter Bruce, um especialista em armazenamento de energia na universidade

escocesa de St. Andrews, uma bateria Li-ion produz de três a quatro volts por célula, contra

um pouco mais de dois volts por célula nos outros tipos. Isto permite reduzir o número de

células na bateria e aumentar a densidade de energia. Mas adaptar esse potencial para o uso

em massa exige também a melhoria do desempenho de vários outros componentes das

baterias.

Contudo, as atuais baterias de íons de lítio têm um grande problema: a falta de confiabilidade.

Alguns fabricantes viram seus produtos explodirem em notebooks e telefones celulares. Esse

cenário deve ser evitado a todo custo no caso de um veículo em movimento. "Novos materiais

são a chave para o progresso nesta área," prevê Saiful Islam.

Figura 3 - O Separion é formado parcialmente por compostos de cerâmica, que são duros, mas ainda

suficientemente flexíveis para permitir a perfuração de pequenos poros através dos quais os elétrons podem

fluir. [Imagem: Evonik Degussa]

Separadores de cerâmica

A empresa química alemã Evonik Degussa GmbH está tentando resolver este problema através

do projeto Li-Tec, o resultado de uma parceria comercial com a Daimler AG.

Os engenheiros da Evonik desenvolveram um novo material chamado Separion® para produzir

o filme separador, que é um dos principais componentes das baterias. Como o próprio nome

sugere, ele separa os dois eletrodos, o anodo (+) e o catodo (-), através dos quais circula o

fluxo de íons de lítio, e, portanto, a corrente elétrica. Uma das funções do separador é evitar

curtos-circuitos, sendo ao mesmo tempo suficientemente permeável e poroso para permitir a

passagem dos íons em movimento.

Os separadores são geralmente compostos de membranas de polímeros semipermeáveis, à

base de polietileno ou polipropileno. Mas estes materiais são inflamáveis e só são estáveis até

140 °C. No caso de um excesso de carga, o separador pode superaquecer, derreter e provocar

um curto-circuito, eventualmente ocasionando uma explosão.

A inovação da Evonik foi a introdução de separadores formados parcialmente por compostos

de cerâmica, que são duros, mas ainda suficientemente flexíveis para permitir a perfuração de

pequenos poros através dos quais os elétrons podem fluir.

A ideia não é nova, mas a Evonik resolveu algumas de suas limitações. "As cerâmicas eram

muito frágeis e, portanto, era difícil usar um separador exclusivamente composto por este

material", diz Volker Hennige, diretor do projeto Li-Tec. Os engenheiros então inventaram um

novo material compósito no qual um polímero não-tecido serve como substrato de apoio e é

misturado com pó de cerâmica.

"Em células pequenas, como as de um laptop, você pode usar 100% membranas de polímeros,

já que não há nenhum problema sério de segurança. Este problema surge apenas com as

células maiores, que são essenciais para fabricar carros elétricos a preços competitivos," diz

Volker Hennige.

Figura 4 - Diagrama da bateria a ar tipo STAIR. O oxigênio do ar reage com íons de lítio no interior do material

poroso de carbono para liberar as cargas elétricas. [Imagem: University of St Andrews]

Novas tecnologias das baterias de lítio

O atual modelo do novo Roadster, o carro elétrico esportivo da Tesla, um fabricante localizado

na Califórnia (EUA) também contém milhares de pequenas células, em vez de um pequeno

número de células maiores, principalmente para reduzir o risco de uma explosão nas baterias.

Esta preocupação com a segurança reflete-se parcialmente no preço do carro: mais de

US$120.000,00.

"Os materiais usados até agora para o catodo impedem a produção de baterias em grande

escala," diz Saiful Islam. Um dos objetivos das pesquisas é projetar catodos capazes de

armazenar mais energia por meio do aumento do seu teor de lítio. E isso exigirá a utilização de

novos materiais.

Em uma bateria Li-ion, quando os dois eletrodos são conectados ao circuito, libera-se energia

química. Os íons de lítio fluem do catodo para o anodo quando a bateria estiver sendo

carregada, e do anodo para o catodo durante a descarga.

Quando o anodo é feito de grafite, o catodo é composto principalmente por uma camada de

óxido metálico, como o óxido de lítio-cobalto, ou de materiais baseados em poliânions, como o

fosfato de ferro-lítio ou espinelas de óxido de magnésio e lítio. Desses materiais, o óxido de

lítio-cobalto é o mais comum.

No entanto, como salienta Saiful Islam, "o cobalto trás problemas de preço e toxicidade".

Para substituir o óxido de cobalto e permitir o desenvolvimento em grande escala de baterias

para aplicações automotivas, os cientistas têm concentrado seus esforços nos óxidos à base de

ferro, níquel ou manganês, assim como nos catodos de fosfato de ferro-lítio (LiFePO4). Este

último apresenta uma maior resistência ao calor e às correntes elétricas de alta intensidade.

Pesquisas ainda mais futuristas estão tentando livrar-se totalmente do catodo de cobalto, em

uma bateria de lítio-ar na qual o lítio entra no eletrodo e reage com o oxigênio para formar

óxido de lítio.

Os primeiros resultados sugerem que esta abordagem torna possível armazenar mais energia

do que com as baterias tradicionais de íons de lítio. Peter Bruce fala em até 5 ou 10 vezes mais

- veja detalhes em Bateria a ar pode durar 10 vezes mais que baterias de lítio e Bateria de

ar-silício é a mais nova opção para armazenamento de energia.

Figura 5 - Deverá levar mais uma década até que a tecnologia dos veículos elétricos possa competir com as

vantagens da tecnologia dos motores de combustão interna. [Imagem: Green Car Initiative]

Investimentos nos carros elétricos

As pesquisas atuais parecem promissoras, ainda que leve mais uma década até que a

tecnologia dos veículos elétricos possa competir com as vantagens da tecnologia dos motores

de combustão interna. Mas os esforços estão agendados.

Em março de 2009, a Comissão Europeia destinou um bilhão de euros para o desenvolvimento

de carros verdes como parte do Green Cars Initiative, que é parte integrante do seu plano de

recuperação econômica pós crise financeira. Uma parcela desses recursos foi destinada para as

pesquisas de baterias de alta densidade, motores elétricos, redes de distribuição de

eletricidade inteligentes e sistemas de recarga de veículos.

Segundo um estudo realizado pelo banco HSBC, governos de todo o mundo estão fornecendo

€ 12 bilhões em estímulos para veículos com baixas emissões de carbono. A maior parte desse

montante foi destinada à pesquisa e desenvolvimento de baterias mais leves e carros híbridos

plug-in, bem como em créditos ou restituições de impostos para consumidores que

comprarem veículos novos e de baixa emissão.

Mas é preciso fazer ainda mais. Segundo Lew Fulton, especialista da Agência Internacional de

Energia (AIE), se conseguirmos reduzir o custo das baterias para € 380 por kilowatt/hora, um

carro híbrido conectado à rede elétrica, com um alcance de 50 km, custaria apenas cerca de €

3.000 a mais do que um modelo híbrido não-conectado - no qual a bateria é recarregada pelo

motor a combustão e pela energia regenerativa dos freios.

"Colocar na estrada 2 milhões de carros híbridos conectados ao ano até 2020 exigiria,

portanto, um custo adicional de € 8 bilhões por ano. As pesquisas de baterias e veículos

elétricos em geral deverão custar outras várias centenas de milhões de euros por ano se

pretendermos desenvolver também carros elétricos puros," disse Lew Fulton.

O desafio da eletricidade para os carros elétricos

Desenvolver sistemas de transmissão e distribuição de eletricidade adaptados à era dos carros

elétricos e híbridos é outro desafio.

Será necessário aumentar a capacidade de produção de energia? Poderia o desenvolvimento

de uma rede inteligente de distribuição de energia - usando a tecnologia da computação para

monitorar o consumo minuto a minuto - ser suficiente para abrir o caminho para uma

utilização ampla dos veículos elétricos?

Recarregar carros acionados por energia elétrica irá, certamente, aumentar a demanda de

energia. Mas estes carros também poderão ser utilizados para injetar eletricidade de volta na

rede. Uma vez que isto já é possível com as baterias de chumbo, seria fácil estabelecer uma

interligação entre a rede de eletricidade e a frota de carros elétricos.

Figura 6 - A inovação tecnológica, combinada com o crescimento a longo prazo nos preços do petróleo, sem

dúvida anuncia mudanças à frente nas tecnologias automotivas. [Imagem: Green Car Initiative]

Três rotas paralelas

Qualquer que seja a perspectiva que se adote, o desenvolvimento futuro dos veículos elétricos

é uma meta muito ambiciosa e vai exigir, em primeiro lugar, enormes investimentos.

Na Europa, uma parte do financiamento para o Green Cars Initiative é também dedicada a

criar motores a combustão mais limpos e eficientes, o que é, sem dúvida, um caminho mais

fácil de seguir. Mesmo assim, muitos fabricantes de automóveis abraçaram o conceito dos

carros elétricos.

Matthias Brock, da Daimler AG prevê a criação de três rotas: "Os carros elétricos poderiam ser

usados na cidade, dada a sua autonomia mais limitada. Para distâncias maiores, os motores de

combustão interna continuarão sendo a forma mais popular de transporte. Mas também

estamos dando atenção às células de combustível por causa de sua neutralidade total de

emissões de carbono."

A General Motors também adotou a ideia de carros elétricos. Apesar da crise, a empresa está

planejando lançar na Europa um novo veículo híbrido, chamado Opel Ampera, já em 2011. "A

produção do Ampera irá em frente aconteça o que acontecer", diz Craig Cheetham, porta-voz

da montadora americana.

O aumento das vendas e a melhoria da imagem da Toyota desde o lançamento do Prius

certamente deu água na boca da GM. Este ingrediente inovador, que está atraindo a atenção

em todos os salões de automóveis ao redor do mundo, combinado com o crescimento a longo

prazo nos preços do petróleo, sem dúvida, anuncia mudanças à frente.

Questões interessantes do estudo de caso:

1) Funil de desenvolvimento em uma empresa que desenvolve carros elétricos. Considere

duas opções: uma fabricante de carros à combustão e uma outra empresa focada em

carros elétricos.

2) Considerando as duas opções acima, classifique os tipos de projeto.

3) Ainda quanto à questão (1), quais as estruturas organizacionais mais adequadas a cada

iniciativa?

4) Competências centrais em uma empresa que desenvolve carros elétricos

5) No texto, quais as iniciativas do Estado como indutor do desenvolvimento de soluções

para o problema das emissões dos automóveis? Explique-as.

6) Que tipos de inovação, segundo a classificação de Schumpeter, estariam envolvidas

nos projetos dos carros elétricos. Justifique.

7) Considere a Daimler e a Tesla, desenhe uma análise de indústria baseada em Porter

para cada uma dessas empresas.