A fábrica é apenas uma sala

• A apresentação que mostrou a alunos do ensino fundamental o processo de criação do AI clock tratou a manufatura não como algo distante a ser admirado, mas como um processo de criação em que qualquer pessoa pode pôr a mão
• A partir de uma ideia e de brincadeiras, mostrou o fluxo pelo qual um produto vai ganhando forma: prototipagem, design, iterações com e-paper, breadboard e PCB, até as peças plásticas
• Ao comparar que fabricar todos os relógios por impressão 3D levaria 1 ano, enquanto a moldagem por injeção levaria apenas um dia, deixou claro como o método de produção muda a escala e o tempo
• As perguntas das crianças de 7 anos levaram a funções reais da manufatura e a processos de teste, como prevenção de danos no transporte, estrutura dos botões, suportes da embalagem, montagem e design industrial
• Os objetos ao redor não são sagrados nem produtos de um lugar distante; foram inventados, resolvidos e fabricados por pessoas, e as crianças também podem se tornar participantes da criação, como designers, engenheiros, inventores ou donas de fábricas

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Mostrar a manufatura diretamente na escola

• Com base no processo de criação do AI clock, explicou manufatura para uma série inteira da escola do filho
• A apresentação usou muitas fotos da visita a fábricas em Shenzhen, muitas delas compartilhadas antes apenas com apoiadores do Kickstarter
• Abordou de onde vêm as ideias, por que brincar experimentando várias coisas é importante e que tipo de prazer há em aprender novas tecnologias e combiná-las
• Usou de propósito as palavras prototipagem e design, e também mostrou esboços exploratórios e telas de CAD

Iterações tangíveis e métodos de produção

• Passou pelas mãos das crianças várias iterações da tela e-paper, componentes eletrônicos que foram do breadboard ao PCB e várias versões das peças plásticas
• Depois de observar como a carcaça plástica se separa, conectou isso ao trabalho feito por uma máquina de moldagem por injeção
• Como muitas crianças já conheciam impressoras 3D, mostrou lado a lado um timelapse de impressão 3D e um vídeo em tempo real de moldagem por injeção
  • Imprimir todos os AI clock em uma impressora 3D levaria 1 ano
  • Produzi-los por moldagem por injeção exigiria apenas um dia
• Também apresentou em fotos o chão de fábrica, a equipe de produção, a linha de montagem, uma página da documentação do procedimento de montagem e o processo de embalagem

As perguntas das crianças de 7 anos levaram às funções da manufatura

• À pergunta “como ele não quebra quando enviado pelo correio?”, respondeu mostrando um vibrador de ensaio funcionando de verdade e explicou o processo de testes
• Mostrou a estrutura de suporte dentro da embalagem de papel e disse que ela foi criada por um designer de embalagens
  • Também mostrou a possibilidade de que as próprias crianças, se quiserem, possam se tornar designers de embalagem
• A pergunta “como o botão funciona?” partiu do fato de que ele não havia passado entre elas a peça separada do botão
  • A peça do botão era pequena e poderia se perder, por isso foi deixada de fora
  • A pergunta levou à forma de montagem e ao papel do designer industrial

Educação em manufatura voltada à participação, não à admiração

• Não gosta do efeito de “admiração” que vídeos de fábricas geralmente produzem
• Vídeos em que milhares de produtos por segundo passam por 20 esteiras paralelas provocam uma reação de “uau”, mas sinalizam ao público que deve observar de longe
• Em vez de fazer as crianças encararem a manufatura à distância, como uma grande obra de arte, quer que elas se tornem designers, engenheiras, inventoras, donas de fábricas e makers
• Procura transmitir a atitude de que não há problema em algo ser complexo, e que as pessoas conseguem lidar com coisas complexas
• “A fábrica é apenas uma sala”, e objetos ao redor, como as cadeiras da sala de aula, a TV na frente e os vasos de plantas, também foram todos inventados, resolvidos e fabricados por pessoas

Fazer com que criar coisas seja visto como algo normal

• Ao ouvir que a turma estava aprendendo sobre invenções, propôs uma apresentação na escola para mostrar que tentativas fracassadas e becos sem saída também são aceitáveis
• Mostrou diretamente o que são componentes eletrônicos, como um esboço se transforma em um produto plástico e o que significa criar e vender um produto
• Num momento em que crianças de 7 anos estão formando na cabeça o que é normal, ele quer normalizar a ideia de intervir no mundo pondo a mão na massa
• Essa ideia se conecta a reflexões anteriores sobre treinamento de eficácia coletiva
• Recomenda aproveitar a oportunidade, se houver, de ir a uma escola local falar sobre fabricar coisas
  • A curiosidade, a participação e as perguntas das crianças vêm como uma recompensa
  • Espera que, um dia, uma criança pense “alguém precisa resolver este problema” e então perceba que esse alguém pode ser eu

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• É interessante como nos afastamos bastante da mentalidade de “isso dá para fazer”. Foi engraçado e triste ver um post no Reddit em que alguém descobria que, se você simplesmente triturar amendoim, vira pasta de amendoim.
  Meus filhos passaram muito tempo folheando o livro The Way Things Work, e eu complementei ensinando “então como a gente faria algo assim?”. Por isso, agora adultos, eles começam com a atitude de que “se alguém fez, eu também posso fazer, se precisar”, e isso remove muito as limitações que impõem a si mesmos. Pensando em impressão 3D, fresadoras e tornos pequenos e baratos, e bibliotecas cheias de livros sobre como fabricar coisas, nem tudo precisa necessariamente ser comprado em uma loja; objetos feitos por você podem funcionar exatamente do jeito que você quer.

  • É uma infância que realmente causa um grande impacto. Cresci em um país em desenvolvimento com pouquíssimo investimento em ciência e arte, como Honduras, mas tive acesso a livros parecidos.
    Era impressionante que ninguém ao meu redor parecia pensar que as coisas que usamos e consumimos todos os dias foram feitas por outros seres humanos com as mesmas capacidades físicas que nós. A tecnologia era atraente porque era algo “que podia ser feito”, mas a cultura em que cresci parecia tão presa a fofocas banais sobre o que os outros diziam e às armadilhas consumistas do Terceiro Mundo que isso travava o progresso; eu me sentia como um peixe tentando explicar a água para peixes que estão dentro dela.
  • Edison não fazia suas próprias coisas. Edison tinha pessoas que faziam coisas para ele, e esse número aumentou ao longo da carreira.
    Seu principal mecânico era John Kruesi, e foi Kruesi quem construiu, na prática, a primeira lâmpada de Edison e o primeiro fonógrafo. Kruesi começou como serralheiro, fazendo fechaduras de fato na época, e terminou a carreira como engenheiro-chefe da General Electric em Schenectady, então uma das melhores fábricas elétricas do mundo. Se você for ao Greenfield Village, em Detroit, pode ver o laboratório de Edison transferido e reconstruído a partir de New Jersey; basta perguntar onde ficava a bancada de Kruesi.
    https://en.wikipedia.org/wiki/John_Kruesi
  • Eu também cresci lendo The Way Things Work, e ainda lembro vividamente da página que explicava reatores nucleares.
    Recentemente fui a uma livraria e fiquei agradavelmente surpreso ao ver que o livro ainda está em publicação e foi atualizado com novos conteúdos como LIDAR, impressoras 3D e captura de movimento.
  • A maioria dos laboratórios de química ainda funciona assim, e o nosso certamente também. Compramos alguns equipamentos, como cromatógrafos a gás ou micrômetros, mas mesmo esses não raro são modificados.
    Também há muita fita azul dentro da capela de exaustão. Como é mais simples construir protótipos por conta própria, fazemos tudo à mão e só começamos a pensar em design for manufacturability (DFM) depois de entender a física do dispositivo. Mandamos as placas de circuito para terceiros, mas soldagem, dobra, montagem, firmware etc. foram em grande parte feitos por nós mesmos, e uma equipe pequena de startup consegue se mover com mais rapidez e flexibilidade do que uma grande organização ao construir esse tipo de coisa.
  • Concordo com a premissa, mas ela também precisa ser conciliada com o fato de que nada é simples. Tudo que é fabricado costuma ser muito mais complexo do que parece.

• Já trabalhei em uma empresa cuja fábrica era literalmente uma única sala. Era uma fabricante de máquinas que produzia equipamentos sob medida para transações entre empresas, mas investia muito pouco em equipamentos de finalidade especial ou máquinas-ferramenta para suas próprias instalações, e operava com a atitude de que “a empresa são as pessoas, e aquilo de que o cliente precisa pode ser fabricado ou comprado”.
  Em certos aspectos parecia ótimo, mas no fim isso não ajudou a conquistar ou manter negócios de forma consistente. Pessoas inteligentes construíam protótipos sob medida, mas aquilo não escalava; os clientes não viam ali uma visão de expansão da produção, ou concluíam que conseguiriam preços melhores indo a uma fábrica que já tivesse investido nos equipamentos especiais adequados. Para mim, uma fábrica idealmente é um lugar reconfigurável, mas com investimento de capital voltado à produção. É bom mostrar às crianças o que há por trás da cortina, mas não se deve confundir isso com uma oficina de prototipagem.

  • Fabricação de máquinas sob medida é um negócio muito difícil. Como você disse, é difícil de escalar, e uma empresa de sistemas de movimento sob medida que eu conhecia tinha a filosofia de empatar no primeiro trabalho e obter lucro nos trabalhos seguintes.
  • As fábricas antigas eram assim. Tinham fresadoras grandes, plainas, ferramental de termoformagem a vácuo, estações de solda etc.; eram reconfiguráveis e também tinham ferramental.
    Foi por isso que a Ford, a Singer e inúmeras outras fábricas americanas conseguiram produzir bombas, armas e outras coisas durante a Segunda Guerra. Havia mecânicos que sabiam ler desenhos técnicos e desenhistas que conseguiam transformar qualquer coisa em desenho. Isso ainda seria possível hoje? Provavelmente não. Não há nem as ferramentas básicas de bootstrap na escala necessária, nem uma camada ampla de pessoas com essas habilidades. Em uma fábrica projetada para conseguir fabricar qualquer coisa, você realmente consegue fabricar quase qualquer coisa, mas, quando a especialização aumenta, como na indústria automotiva, você acaba com uma oficina no México recebendo um pedido com 6 semanas de antecedência e entregando apenas encostos de cabeça de carros, com precisão de dias, para se encaixar no cronograma de produção da Ford. Então, se isso é possível hoje, não sei.

• Alguns anos atrás, montei e operei uma pequena fábrica de 10 pessoas no Reino Unido. Fazíamos montagem manual e um pouco de soldagem, e foi uma das coisas mais divertidas que já fiz.
  Criei gabaritos personalizados, melhorei processos junto com a equipe, gerenciei estoque, balanceamento de linha, trabalho em processo, expedição e entregas, montei porta-paletes, aprendi sobre kanban e buffers, e também escrevi software para administrar tudo isso. O fato de trabalhar com pessoas boas também pesou muito. Se você tiver a oportunidade de trabalhar em manufatura ou perto dela, recomendo muito.

  • Ainda é um daqueles empregos de verão para os quais olho com nostalgia pensando “e se eu tivesse continuado?”. Nos anos 1990, trabalhei em uma pequena fábrica com umas 10 pessoas, selecionando, dobrando e inserindo resistores em PCBs de alarmes de incêndio.
    Acho que teria aprendido muito mais se tivesse ficado mais de 6 semanas, mas eu já tinha arranjado o próximo emprego em um pub algumas casas adiante.
  • Muito legal. Fico curioso para saber o que vocês fabricavam, qual era o tamanho da fábrica e qual foi o resultado.
    Pela minha experiência, quanto mais perto da produção, maior o estresse. Claro que a experiência varia conforme a escala, mas, quando se lida com coisas que entram em uma linha de produção automotiva, qualquer coisa que pare ou reduza a velocidade da linha é extremamente estressante.
  • Fico me perguntando como alguém começa nesse tipo de trabalho. Acho que eu gostaria.
    Já estive em uma empresa que fazia manufatura e trabalhei em funções de suporte, mas a fábrica ficava na China e eu estava nos EUA.

• Formei-me em engenharia industrial. O mestrado foi quase uma coleção de pequenos projetos para entender profundamente, sem mistificar, todo tipo de processo de manufatura e seus respectivos projetos, como usinagem, soldagem, fundição, forjamento e circuitos elétricos.
  No fim, por causa das oportunidades, fui para TI em uma grande empresa, tanto pelos projetos interessantes quanto pela remuneração. Meus colegas que foram para a indústria parecem presos a procedimentos internos pesados, ou sendo explorados para concluir projetos que mal vão se pagar, se é que vão. Quem fundou startups de hardware está tendo dificuldade para encontrar clientes e investidores. As áreas que ainda parecem atraentes são apenas produtos superpremium para vendas B2B ou luxo. Pela minha análise, o que empresas não chinesas conseguem escalar são produtos sofisticados muito específicos, ou seja, produtos que já foram projetados desde o início para uma escala pequena. Por isso é difícil competir em custo-benefício em produtos de grande escala, e acabei achando que tarifas talvez sejam a solução. Para constar, estou na Europa.

  • Do ponto de vista de empregos, concordo em certa medida. Mas não dá para ignorar que TI parece mais fácil para você porque você é bom em TI, e isso talvez não valha para seus colegas.
    Do ponto de vista de fundar uma empresa, startups de software têm custos de execução baixos e grande entrada de capital, então a concorrência é, na verdade, feroz, tornando o sucesso muito difícil. Os casos de sucesso são só a ponta do iceberg. Pode parecer difícil de acreditar, mas por isso uma startup de hardware pode ser relativamente mais fácil de criar.

• Uma cozinha de fast-food, ou de forma mais ampla qualquer cozinha, pode ser vista como uma fábrica. E uma fábrica extremamente eficiente. Ela pega ingredientes intermediários e prepara e monta conforme o pedido.
  Consideramos trabalho envolvido na comida algo óbvio demais. Não há motivo para outros bens de consumo não serem fabricados nessa escala nos EUA. Só que temos uma estrutura estranha e autoimposta segundo a qual trabalhadores de linha de montagem deveriam ter mais prestígio e proteção, enquanto trabalhadores de alimentação não. O mesmo vale para pagar 8 dólares a mais por uma refeição melhor, mas não querer pagar 5 dólares a mais por um par de chinelos melhor.

  • Existem marcas premium para qualquer coisa.
    https://www.reef.com/collections/mens-best-selling-footwear#...
  • No fim, o ponto central é a diferença entre o que é fácil de transportar e o que não é.
  • O que realmente bloqueia os EUA é zoneamento e regulações relacionadas. Dá para abrir um restaurante em quase qualquer lugar, mas, se você tentar alugar um escritório aleatório ou uma garagem para começar outro tipo de pequena fábrica, prepare-se para uma enorme oposição. Especialmente se o processo for considerado “sujo”.
    Sem surpresa, 70% da manufatura dos EUA acontece em áreas rurais. O problema é que 80% da população vive em áreas urbanas e, quando uma fábrica começa a ganhar tração, a possibilidade de crescimento seca porque ela não consegue encontrar pessoas para contratar nas redondezas.

• É realmente interessante como o sistema educacional funciona. Se você entra em uma sala com crianças de 7 anos, fica surpreso com o nível de curiosidade e interesse delas por tudo ao redor, e isso fica claro no olhar.
  Alguns anos depois, ao entrar em uma sala de adolescentes, tudo isso desapareceu. O senso de maravilhamento foi meticulosamente drenado. Por isso gosto muito de makerspaces. Porque eles ajudam a manter essa faísca acesa.

  • Pela mesma lógica, também poderíamos comparar uma sala cheia de crianças de 7 anos com uma sala cheia de adolescentes e dizer que o sistema escolar confere desejo sexual às pessoas.
    É verdade que adolescentes se comportam de modo muito diferente de crianças pequenas, mas não está claro quanto disso vem do desenvolvimento biológico natural e quanto vem da criação, da cultura e do sistema escolar.
  • Para ser justo, neste caso foi um pai ou mãe que se dispôs a oferecer algo singular aos alunos. Isso é mais fácil com crianças do que com adolescentes, mas acho que tem mais a ver com os valores que incutimos do que com a natureza da educação escolar.
    Crianças ainda se interessam por como o mundo funciona, enquanto adolescentes se interessam mais por cultura pop. A maioria das crianças demonstra curiosidade por coisas fora da escola, mas até as crianças pequenas podem ter pouca curiosidade pelo que aprendem na escola. Matemática é o exemplo típico. Sempre há algumas crianças com forte curiosidade por matemática, mas, sempre que você menciona a palavra matemática diante de crianças, precisa estar mentalmente preparado para mostrar como a matemática é incrível. Para mim não é difícil, porque cresci fascinado por temas adjacentes à matemática, mas para a maioria não deve ser fácil.

• Essa conversa se aplica principalmente a linhas de montagem. Se você já viu um grande complexo industrial, sabe que uma fábrica não é uma sala.
  Uma fábrica está mais para uma grande “máquina”, e fábricas de pneus, fábricas de tubos grandes, plantas químicas etc. são muito mais complexas do que a maioria das linhas de montagem.

• Concordo que maravilhamento e acessibilidade muitas vezes estão em lados opostos, e que crianças se inspiram facilmente por coisas que parecem manejáveis, mas não entediantes.
  Gosto da ideia de ensinar às crianças como se inspirar em vez de se intimidar ao aprender como algo funciona.

  • Gosto muito da ideia de ensinar inspiração em vez de intimidação às crianças. Tudo no mundo artificial em que vivemos foi feito por pessoas como eu.
    Essa pessoa pode ter tido treinamento especial ou uma experiência única, mas nós também podemos avançar em direção a esse treinamento e a essas experiências, e criar e realizar coisas legais. Tento explorar com meu filho o que existe por trás daquilo que vemos e com que interagimos. Se for algo técnico, perguntamos como funciona e como as partes se encaixam; se for algo social, perguntamos o que acontece nos bastidores e nos envolvemos diretamente. Quando refletimos sobre o quanto esses objetos técnicos, eventos ou mecanismos sociais são legais e que função cumprem, surgem muitas ótimas perguntas e conversas com a criança.
  • Há uma interação interessante entre mistério e motivação. Igrejas e teólogos, de modo geral, lidam bem com essa interação.

• Basta olhar para o “movimento maker”. Foi uma onda de cerca de 2005 a 2018.
  A GM opera uma fábrica de treinamento para ensinar novos funcionários a trabalhar na linha de montagem. Modelos de carros de compensado passam sobre a esteira, e os novatos parafusam peças neles. A lição que seria boa para as crianças aprenderem é como fazer 100 unidades. A maioria não entende bem a diferença entre fazer uma coisa e fazer várias. Dá para fazer uma peça com uma impressora 3D e, depois, para comparação, fazer um molde e produzir um lote por fundição em resina.
  https://www.youtube.com/watch?v=b12sOQ2hOF4

  • 2018 mesmo. Foi quando a TechShop faliu.

• Esta é uma história vinda da perspectiva de quem observou Shenzhen. Lá, muita coisa é feita em fábricas do tamanho de uma garagem, literalmente em espaços de garagem no térreo, onde as pessoas produzem batendo e moldando à mão.
  Pode ser difícil imaginar motores de locomotivas elétricas customizadas de 2 toneladas sendo feitos em várias garagens, mas é exatamente isso que acontece. Alguns trabalhadores são especialistas em enrolar bobinas e, com um dispositivo giratório e carretéis de fio de cobre, enrolam com tanta habilidade quanto máquinas de milhões de dólares. Outra oficina forja a carcaça do motor, faz o molde com areia e depois despeja aço fundido produzido por outra loja próxima para criar a carcaça. Outra loja faz as escovas, e outra faz os controladores do motor. Como resultado, se você for a Shenzhen para fabricar um motor elétrico customizado na faixa de megawatts, recebe um protótipo em 3 dias. Não é brincadeira. Não é uma fábrica gigante que nem daria atenção a um pedido de 10 motores para substituir os motores de uma frota customizada velha de 20 anos; é um conjunto de pessoas que fazem coisas dentro de salas, com preços baixos e escala excelente, superando facilmente o modelo ocidental de “quanto maior, melhor”. Sinceramente, os EUA parecem estranhos por se concentrarem em “ou megacorporação, ou nada”. Todas as leis parecem incentivar isso. Por exemplo, o sistema de saúde claramente prejudica pequenos empresários que não têm capacidade de negociar planos de saúde corporativos. Como seria possível cultivar uma cultura manufatureira ao estilo de Shenzhen nesse ambiente? Como uma fábrica gigante que faz 1 bilhão de unidades de uma coisa vai inovar rapidamente? É preciso uma infinidade de oficinas de garagem que, como em Shenzhen, preencham coletivamente todos os nichos. Se hoje o Ocidente fosse desconectado dos produtos chineses, ficaria travado em muitos aspectos, e nós não temos o que a China tornou possível.

  • Tenho bastante respeito pela indústria chinesa, mas ainda não completei minha peregrinação a Shenzhen. Ainda assim, para acrescentar rapidamente algo sobre seguro-saúde: como uma LLC de uma pessoa só, em San Francisco, é possível contratar um plano Kaiser Permanente não tão glamouroso. Não é muito barato, mas existe.
  • Além de dinheiro e um pouco de carga burocrática, haveria algum motivo para esse tipo de coisa só ser possível na China?
    Em qualquer país suficientemente desenvolvido, acho que seria possível no mesmo prazo se alguém largasse um contêiner de 40 pés cheio de barras de ouro no pátio de uma universidade e anunciasse que a equipe que entregasse os motores primeiro ficaria com dois terços do ouro restante e serviços jurídicos e fiscais, enquanto os coordenadores de suprimento receberiam uma barra de ouro cada. Se isso fosse feito em uma das melhores escolas de engenharia do mundo, como MIT ou ETHZ, os professores sairiam correndo com motores prontos, arrancariam-nos dos equipamentos e os adaptariam às pressas aos requisitos em poucos minutos. Esses motores provavelmente não são feitos com uma tecnologia do futuro que só trabalhadores de Shenzhen entendem, mas com base na física quântica padrão e básica ensinada em escolas de engenharia. A diferença é que eles aceitam o trabalho e aplicam um esforço considerável proporcional ao dinheiro que você paga. Não quero defender o atual governo dos EUA, mas há algum sentido por trás das tarifas estranhas e da insistência no câmbio. Não dá para competir em livre mercado com o custo por hora de trabalho intelectual que a China cobra, e é difícil sem respostas completamente insanas, seja uma tarifa de um milhão por cento, seja uma taxa de câmbio baseada na massa física das cédulas. A história de lojas ligando umas para as outras e colaborando é igual à forma como antigas zonas industriais japonesas eram descritas, e algo parecido também poderia se aplicar a cidades industriais dos EUA no século 20 ou da Alemanha no século 19. Essa não é a origem do superpoder chinês.
  • Esse é o enorme diferencial que distingue a China de outros lugares. A gestão da cadeia de suprimentos da China é impecável.
    Certos itens quase sempre são fabricados na mesma cidade. Shenzhen e as regiões ao redor são apenas um hub de fabricação de eletrônicos. Dentro da cidade há um produto principal e, a uma distância que dá para ir de carro a partir dessas fábricas, há um aglomerado de pequenos fabricantes que produzem os componentes de entrada, fazendo o conjunto funcionar de forma extremamente eficiente. É por isso que a manufatura da China é muito mais rápida do que a de outros lugares. No caso do motor de trem elétrico mencionado acima, fabricá-lo em Shenzhen talvez seja até a escolha errada. É bem possível que alguma cidade chinesa de segundo ou terceiro escalão seja especializada exatamente nisso. Por exemplo, eu só fiquei sabendo da cidade de Yueqing porque uma vez fiz um projeto de pushbutton, e aquele era o polo de pushbuttons da China.
  • Muito interessante mesmo. Fico curioso para saber como essas garagens são coordenadas. Quem projeta e quem faz os pedidos?
  • A China expande ou reduz a abordagem conforme a demanda. Pode construir fábricas gigantes, mas também consegue produzir em pequenos lotes. Para pequenos lotes, como você disse, são necessários artesãos habilidosos.
    Uma história que ouvi recentemente: uma fábrica gigante altamente automatizada, capaz de produzir 1.000 unidades por hora, aceitou produzir 1.000 unidades de um produto de nicho a cada 3 meses. Ela não alterou a linha existente; simplesmente acrescentou uma nova linha manual. Sem quantidade mínima de pedido, sem compromisso de longo prazo, sem longos atrasos — simplesmente tocaram o projeto.