SHAPE-D – Integração de fabrico aditivo no design de ferramentas cortantes ergonómicas

O SHAPE-D visa a investigação de novas metodologias e soluções para o desenvolvimento de ferramentas cortantes manuais que considerem as necessidades do utilizador, enquanto exponenciam a competitividade e capacidade tecnológica da indústria associada. De forma a garantir o alcance de um conjunto de melhorias significativas e diferenciadoras, o consórcio estabeleceu os seguintes objetivos: OBJ_01: Desenvolver conceitos inovadores para ferramentas cortantes manuais que combinem características diferenciadoras ao atual estado da arte, com o propósito de prevenir o surgimento das LME e minimizar a sua progressão, no caso de utilizadores que já apresentem esta condição. O fator diferenciador resultará da união entre abordagens alternativas de design com a integração de materiais com características funcionais específicas e, pelo estabelecimento de novas metodologias e processos de fabrico que sejam integrados com os processos vigentes. OBJ_02: Desenvolver novos modelos de ferramentas cortantes manuais com características distintivas de design e de maior valor acrescentado. As abordagens irreverentes e inovadoras que se pretendem gerar envolvem o recurso a métodos de otimização topológica, lattice structures e design generativo, no sentido de otimizar aspetos críticos de design ergonómico como, por exemplo, a distribuição de massa e a criação de estruturas de reforço em zonas críticas. Além dos desenvolvimentos focados no desempenho estrutural da ferramenta cortante manual, serão realizados desenvolvimentos de design centrados na ergonomia e conforto do utilizador. OBJ_03: Criação de ferramentas cortantes manuais com integração de materiais alternativos aos tipicamente utilizados na construção das zonas de manuseio (e.g. pegas). Serão estudados e avaliados, em contexto real de uso, materiais com características intrínsecas que potenciem um manuseamento confortável da ferramenta cortante manual (e.g. cortiça), e materiais smart com capacidade de adaptabilidade da forma, permitindo assim, uma reconfiguração da forma após o processo de fabrico, sempre que necessário, e através de uma estimulação simples e prática para o utilizador (e.g. materiais viscoelásticos, shape memory polymers). OBJ_04: Desenvolver soluções de abertura e fecho da ferramenta cortante manual que diminua a força necessária para a realização da tarefa de corte e, consequentemente, o esforço do utilizador; OBJ_05: Criar linhas de produção de ferramentas cortantes manuais customizadas e potenciar a customização em massa. A customização em massa visa a capacitação da indústria para a rápida disponibilização de uma diversidade de produtos customizados, orientados para o cliente, em grande escala, e a custos semelhantes aos produtos padronizados em massa. OBJ_06: Criação de uma linha premium de produtos personalizados que garanta os níveis particulares de exigências e necessidades de clientes específicos e, simultaneamente mantendo as vantagens competitivas da empresa através da diferenciação e individualidade dos produtos, a custos competitivos. A personalização de produtos incluirá o recurso a ferramentas digitais (e.g. engenharia inversa, simulação e cálculo) e de sensorização no sentido de avaliar a forma, movimentos e outras particularidades da mão e punho, com o propósito de desenvolver um produto dedicado. O recurso a materiais com características de memória de forma são também uma das potenciais soluções para a personalização de produtos. OBJ_07: Estabelecimento de metodologias, modelos e estratégias de negócio que permitam a implementação com viabilidade e competitividade económica das soluções de carácter inovador desenvolvidas. Neste âmbito, e considerando os objetivos estipulados, as ferramentas cortantes manuais resultado do SHAPE-D apresentarão características geométricas e de composição que irão garantir a sua múltipla funcionalidade. Neste sentido, serão equacionadas novas metodologias e processos de fabrico, de modo a assegurar que a nova geração de ferramentas cortantes manuais se demarca, de forma positiva, das abordagens e soluções existentes no mercado.