O ano é 1942. Os Estados Unidos já estão plenamente mobilizados para a Segunda Guerra Mundial e boa parte dessa mobilização ocorre ‘dentro de casa’: empresas das mais diversas mudam suas linhas de produção, deixando de produzir bens de consumo e passam a produzir todo tipo de recurso para o esforço de guerra. A indústria automobilística e toda sua cadeia de suprimentos diminui drasticamente a produção de automóveis comuns e em seu lugar passam a produzir veículos militares.
Porém, logo surge o inferno de administrar estes recursos e toda sua logística. Num campo de batalha, um caminhão cujo motor sofre um dano severo não pode esperar que um mecânico faça o reparo. É muito mais lógico que ele receba um motor novo ou revisado, realize a troca e envie para a retaguarda da linha de combate para que seja reparado e novamente disponibilizado.
De forma semelhante, uma linha de montagem de caminhões não pode ficar parada porque faltam motores ou transmissões de um tipo específico enquanto há material sobrando destes componentes, porém de outro tipo.
Mas o que os administradores encontraram foi o verdadeiro caos: diversos fabricantes produziam cada motor com design proprietário, e o mesmo se verificava com os fabricantes de câmbios. Cada motor e cada câmbio possuíam padrões exclusivos de flangeamento (bolt pattern), de tal sorte que o número possível de carcaças de embreagem (bellhousing) era assustador: uma peça diferente para cada par de motor e câmbio. Era o terror absoluto, tanto nas linhas de montagem quanto nas frentes de combate.
Foi então que a SAE (Sociedade de Engenheiros Automobilísticos) assumiu o caso.
A entidade já vinha atuando desde de sua fundação em 1905 e fez um grande esforço de padronização de componentes na indústria automobilística desde então. Com a guerra à porta, seu esforço de padronização junto aos diversos fabricantes foi intensificado.
O resultado foi a criação de padrões de flangeamento para motores e câmbios, reduzindo consideravelmente a variedade de peças e ainda permitindo a intercambialidade e interoperabilidade independente do motor e do câmbio adotados. E a padronização de motores e câmbios foi apenas um dentre tantos eventos semelhantes.
É interessante notar que tanto alemães quanto japoneses enfrentaram problemas de padronização e diversidade de equipamentos, enquanto os americanos obtiveram enormes vantagens com sua capacidade de produção em grande escala.
Boa parte dessa filosofia de padronização permanece até hoje nos caminhões americanos, inclusive nas interfaces normalizadas entre motores e câmbios.
Num caso famoso, ocorrido durante o resgate da azarada missão Apollo 13, os três astronautas precisaram se resguardar no apertado módulo lunar, que havia sido projetado para duas pessoas e apenas durante o tempo que demorariam para descer e subir da Lua. O filtro que eliminava o gás carbônico (CO2 ) exalado na respiração dos astronautas saturaria, e seria necessário usar o filtro da cápsula Apollo enquanto isso. O problema: os dois filtros foram projetados e construídos por empresas diferentes e enquanto o filtro da cápsula tinha encaixe quadrado, o filtro do módulo possuía encaixe circular. Uma gigantesca operação foi montada na Nasa para que uma verdadeira gambiarra fosse montada para uma peça circular pudesse se encaixar num buraco quadrado.
Padronização para o sucesso
Vamos pensar nos mais simples dos componentes mecânicos: porcas e parafusos. Imagine que não existisse uma padronização para eles. Não haveria padronização para nada: nem para diâmetros, para tipos e passos de roscas, nem de padrões de cabeças de parafusos. Cada parafuso precisaria ser projetado especificamente para cada posição de cada produto, fora a ferramenta utilizada para rosquear e apertar estas peças. Um tremendo esforço inútil a cada novo projeto.
Com a padronização, o projetista precisa apenas escolher um parafuso normalizado e seguir com o projeto. Na hora de fabricar o produto, haverá um vasto campo de fornecedores capazes de fornecer aquele parafuso em específico, sem que o esforço de projetar e construir ferramental especial seja exigido dele. Ganha-se em custo, tempo de entrega e a não necessidade de se produzir ferramental especial para este componente.
A padronização pode parecer que engessa a evolução tecnológica, mas isso não necessariamente o faz. Mesmo normalizado, nada impede que um modelo específico de parafuso e porca sejam projetados para uma aplicação específica. Embora ainda preso a normas de medidas e formato de cabeça, nada impede que um parafuso para uma aplicação especial seja fabricado com uma liga de titânio no lugar do aço carbono tradicional, por exemplo.
A padronização é um fenômeno tão importante e positivo para diversos setores da economia e da sociedade de cada país, que é comum haver entidades responsáveis pela elaboração e publicação de normas como a SAE americana, a DIN alemã e a ABNT brasileira.
O projeto proprietário contra a padronização
No entanto, para muitas empresas, a padronização traz a possibilidade de concorrentes, grandes ou pequenos, possam substituir seus produtos onde eles estavam instalados. Estas empresas investem então em projetos proprietários, prendendo seus clientes a soluções que apenas elas podem fornecer, poder que muitas vezes leva ao abuso desta relação.
Quem está acostumado com o mundo da informática conhece bem esse tipo de dependência de ecossistema.
Recentemente dei o exemplo da John Deere que abusa do poder de somente equipamentos de fábrica conseguirem se comunicar com a eletrônica dos tratores e implementos agrícolas para realizar manutenções.
E fabricantes de carros fazem a mesma coisa ao usar ferramentas de diagnóstico proprietárias, inviabilizando a concorrência de oficinas independentes.
O resultado desta falta de padronização é manter o o cliente preso ao fornecedor, mesmo que dentro de uma gaiola dourada ou do ecossistema de uma ilha da fantasia.
O exemplo da eletrotécnica
No setor elétrico, a normalização é uma característica estrutural da indústria. Exemplo disso está nas normas IEC e NEMA que estabelecem diversos padrões para motores, inversores, equipamentos de proteção elétrica, etc..
Normas como a NEMA, por exemplo, estabelecem padrões mecânicos de carcaça, incluindo padrões de fixação por pés e/ou por flange.
Estes padrões dimensionais e elétricos propiciam que uma máquina antiga, como um torno dos anos 60, possa ser reparada substituindo um motor de indução original de fábrica por outro novo e compatível.
O mesmo ocorre com os demais elementos do circuito elétrico, simplificando a manutenção.
Tudo isso favorece a concorrência no setor, além da grande disponibilidade para quem compra e maior fator de escala para quem produz e vende. No final, todos ganham, ninguém perde.
O mais importante é que no setor de eletrotécnica, a padronização é uma exigência recorrente de praticamente todas as partes. Até são permitidos alguns projetos proprietários, em especial quando o projeto mecânico assim o exige, mas apenas em casos onde os motores normalizados não são aplicáveis.
O caso dos carros elétricos
O caso dos carros elétricos contrasta com a atitude de outros fabricantes de automóveis.
Comparando o interior de um motor de um carro elétrico com um motor industrial de indução não é possível identificar muitas diferenças conceituais. Porém, vemos que o motor do carro elétrico é desenhado para ser integrado com a caixa de transmissão.
Esta simples comparação mostra que o motor dos carros elétricos poderia receber uma flange padronizada, permitindo que ele fosse substituído em um caso de dano futuro, mas que, como está integrado ao conjunto da transmissão, esta substituição se torna improvável.
Na prática, dependendo da arquitetura, o reparo pode exigir a retirada e desmontagem do conjunto completo, enquanto a substituição do motor isoladamente pode não ser economica ou tecnicamente viável. Talvez esse problema até torne economicamente inviável manter o veículo em circulação.
Se o motor fosse normalizado, o proprietário poderia encontrar manutenção e reparo do seu motor por muitos anos por um preço acessível, mesmo que o modelo fosse abandonado pelo fabricante. Seria o fim da obsolescência econômica prematura para o veículo no tocante ao motor.
Dadas as normas amplamente aceitas em muitos outros setores onde motores elétricos são utilizados, não parece haver razão técnica suficientemente forte para impedir a padronização, ainda que parcial, desses componentes.
O mesmo pode ser dito sobre outros componentes do carro elétrico. Inversores industriais também são produzidos segundo famílias de padrões amplamente difundidos e muito utilizados na indústria e em plataformas de petróleo. Muitos destes inversores são acionados por meio de uma comunicação serial (como a RS-485) e recebendo comandos a partir de um Controlador Lógico Programável (CLP, um tipo de computador voltado para a automação). Se um inversor com 20 anos de uso queima e não possui reparo, pode-se encontrar outro inversor compatível, instalá-lo no local e, no máximo, ajustar alguns parâmetros. Não é preciso trocar o tipo de comunicação bem como não é preciso reprogramar o velho CLP para aceitar no novo inversor, apesar da idade e da evolução deste novo componente.
Um carro elétrico que utilizasse interfaces suficientes para ampliar significativamente a reparabilidade e a intercambiabilidade teria uma vida útil potencialmente de décadas sem preocupações com estes componentes. Porém, os fabricantes de carros elétricos adotam amplamente projetos proprietários, difícieis e caros de reparar ou substituir.
Uma “padronização” que nos faz pensar
Digamos que você seja o feliz proprietário de um Opala 1976 em um estado como se tivesse saído ontem da concessionária. Digamos que você seja um antigomobilista raiz, daqueles que fazem de tudo para manter a originalidade do veículo, como ele era quando zero-quilômetro. É um carro que já possui seus 50 anos de existência, mas ainda em estado de novo.
Quanto evoluíram as mais diversas tecnologias no meio século de existência deste carro? Pois esta questão nos chama atenção para um componente muito especial: a bateria.
A bateria passou por evoluções nesse meio século, como, por exemplo, ter evoluído para a tecnologia de bateria selada. Ainda assim, a interface entre bateria e veículo permaneceu suficientemente padronizada para que baterias modernas possam substituir as antigas.
Então, quem tem um carro antigo com 50 anos ou mais, não tem a preocupação com a substituição da bateria. Em caso de problema, basta ir na loja de baterias e comprar um modelo que seja compatível com as necessidades do veículo.
Mas, e se o motor do Opala estragar e não tiver reparo? O que o dono coloca no lugar? Motores de 6 cilindros para esse veículo estão raros, caros e difíceis de reparar.
Mas, e se o Opala utilizasse um motor com detalhes construtivos padronizados? Até um motor moderno, talvez um V-6 ou V-8, pudesse ser instalado no melhor estilo plug & play.
Assim como vimos nos casos dos caminhões nos EUA, nada impedia que as especificações de montagem dos motores pudessem ser normalizadas. Mas um carro antigo pode se tornar inviável porque seus componentes não seguem rigidamente padrões como seguem equipamentos industriais, para os quais a falta de padronização seria letal para os negócios da empresa dona do equipamento.
Conclusão
Este é um daqueles aspectos que estamos tão acostumados que mal percebemos as implicações de certas características de projeto vindas do fabricante. A padronização é um fator bastante relevante na indústria e no comércio, sendo fundamental para a competitividade e a continuidade de muitos negócios.
No entanto, nos acostumamos com as consequências de projetos proprietários, que se direcionam no sentido oposto ao proposto pelas normas.
O resultado disso pesa no bolso do proprietário-consumidor: obsolescência prematura, dificuldade e altos custos de reparação.
O caso dos carros elétricos é emblemático porque todo o setor de eletrotécnica é altamente normalizado. Não há nada nos carros elétricos que exija que suas interfaces sejam predominantemente proprietárias. Se projetados segundo os mesmos princípios de intercambiabilidade dos equipamentos industriais, poderiam permanecer em serviço por décadas, permitindo a substituição de componentes sem que a evolução tecnológica de um deles condenasse o conjunto. Como são, repulsam todas as vantagens que projetos padronizados podem oferecer.
Porém, é fácil perceber este problema nos carros elétricos porque são um tipo inovador de carro nas ruas e porque entram em franco contraste com o resto da engenharia elétrica/eletrotécnica praticada no setor industrial.
Difícil é perceber este detalhe nos carros convencionais, onde nos acostumamos com projetos proprietários e isso faz parte da nossa interação com essas máquinas. Porém, uma história de mais de 80 anos ensina que não precisaria ser assim.
AAD
