O professor da ETH, Mirko Meboldt, ajuda as PME suíças a encontrar a tecnologia certa para enfrentar os desafios que enfrentam. Os seus primeiros protótipos proporcionam às empresas uma base sólida para a tomada de decisões – e a confiança para levar as coisas mais longe.
As pequenas e médias empresas (PME) são a espinha dorsal da economia suíça: 99 por cento das empresas suíças empregam menos de 250 pessoas e as PME empregam dois terços da força de trabalho suíça. As inovações são essenciais para a sobrevivência de muitas PME, especialmente aquelas que competem no cenário internacional. A única forma de manter a sua vantagem num ambiente global competitivo e de salvaguardar os empregos suíços é responder prontamente às últimas tendências tecnológicas com um fluxo constante de novos produtos, serviços e métodos de produção. No entanto, ao contrário das grandes empresas, as PME muitas vezes têm dificuldade em dedicar recursos suficientes à inovação. “Executar um projeto de inovação requer um investimento significativo de tempo, dinheiro e pessoas”, afirma Mirko Meboldt, Professor de Desenvolvimento de Produto e Design de Engenharia na ETH Zurique. «Nas PME, estes recursos são escassos: a maioria delas carece de um departamento de investigação e desenvolvimento dedicado, e os seus funcionários muitas vezes estão muito ocupados apenas concentrados no negócio operacional. ”
Meboldt tem muita experiência nesta área. Desde que concluiu o seu doutoramento, concentrou grande parte da sua atenção em como a inovação nasce e como as ideias evoluem para produtos. Ele colaborou com inúmeras PMEs durante a sua passagem de 13 anos na ETH Zurique, e as mesmas questões tendem a surgir repetidamente. “É difícil para as PME decidir se e quando uma nova tecnologia está suficientemente madura para ser lançada no mercado”, explica ele. “Eles têm que avaliar se optam por projetos de inovação de longo prazo com alta incerteza ou se optam por projetos que melhorem o desempenho, a velocidade ou o custo de algo que já está funcionando”. Este debate estende-se mesmo a projectos financiados publicamente, como os apoiados pela Innosuisse, a Agência Suíça de Inovação, nos quais investigadores e empresas passam vários anos a trabalhar em conjunto para colocar novas ideias em prática. Nos últimos anos, Meboldt esteve envolvido em vários projetos deste tipo de sucesso. Mas antes de uma PME poder candidatar-se a financiamento estatal, deve identificar quais as novas tecnologias que serão benéficas – e isto pode ser difícil de definir.
Protótipos constroem confiança
É aqui que o Professor Meboldt e seu Laboratório de Viabilidade entram na equação. “Nosso objetivo é construir uma ponte entre as PME e a investigação”, afirma. Juntamente com os seus investigadores e estudantes, ele ajuda as empresas a familiarizarem-se com as novas tecnologias e a descobrirem se estas as podem ajudar a criar valor. “As empresas muitas vezes procuram-nos porque querem manter a sua vantagem competitiva, mas não têm a certeza se poderão lucrar com novas tecnologias, como a inteligência artificial”, diz Meboldt.
A maioria desses projetos exploratórios não tem objetivo fixo e são projetados para durar no máximo seis meses. O primeiro passo é estabelecer uma base sólida para decidir quais tecnologias são a melhor escolha para a empresa em questão. Somente quando estes forem identificados e a empresa estiver confiante de que serão rentáveis é que faz sentido começar a candidatar-se a um projeto de inovação Innosuisse.
Este pode ser um caminho difícil, e Meboldt e sua equipe veem os protótipos como a chave para navegar com sucesso – daí o lema de seu laboratório “De ideias malucas a um primeiro protótipo”. Regra geral, Meboldt só embarca num projecto de pleno direito depois de ter demonstrado, numa escala menor, que uma tecnologia realmente funciona. No entanto, colocar a tecnologia em prática é apenas parte do objetivo. “Trata-se também de mostrar aos potenciais parceiros como trabalhamos e construir um relacionamento com eles”, afirma. “Isso estabelece a confiança e a base de que você precisa para enfrentar os inevitáveis altos e baixos de um projeto de anos”.
Feedback digital para cirurgiões iniciantes
A primeira vez que Heinz Hügli viu o protótipo de um assistente de treinamento baseado em câmera para cirurgiões em treinamento, construído por Meboldt e sua equipe, ele sabia que tinha vindo ao lugar certo. O CEO da PME suíça de tecnologia médica Synbone há muito procura uma linha de negócios inovadora para complementar as atividades existentes da empresa. Com sede em Zizers e instalações de produção na Malásia, a Synbone vende modelos ósseos em todo o mundo para ajudar a treinar cirurgiões ortopédicos. Como gestor experiente, Hügli sabe como as empresas podem ser vulneráveis em tempos de crise, como a recente pandemia de coronavírus. Certamente, pensou ele, deve ser possível melhorar o treinamento cirúrgico – que ainda envolve, em grande parte, olhar por cima do ombro de colegas experientes – incorporando tecnologias digitais, acrescentando assim mais uma corda ao arco da empresa.
Meboldt já estava usando produtos Synbone em outros projetos, e isso levou a um encontro casual com Hügli. Os dois conversaram e Hügli apresentou sua visão de treinamento digital para cirurgiões com base nos modelos ósseos de sua empresa. Naquela época, Hügli ainda não tinha um plano claro sobre como tornar esta visão uma realidade. A sua equipa de dez pessoas na Suíça não tinha os recursos para localizar tecnologias adequadas, muito menos para realmente colocá-las em prática. Portanto, ele mal pôde conter sua alegria quando Meboldt se ofereceu para construir um protótipo para ele em apenas duas semanas.
“Já tínhamos experiência de outros projetos de pesquisa sobre como digitalizar procedimentos cirúrgicos por meio de câmeras”, diz Meboldt. Mais do que tudo, isso requer experiência nas áreas de reconhecimento de imagem e aprendizado de máquina. No dia da apresentação do protótipo, um dos alunos de doutorado de Meboldt tentou reconstruir um modelo Synbone de um osso quebrado enquanto uma câmera filmava seus movimentos. Estes apareciam em uma tela em tempo real e eram avaliados e gravados. “Eu sabia então que era realmente possível digitalizar o treino utilizando os nossos modelos ósseos”, diz Hügli. “E fiquei realmente impressionado com o que Mirko e a sua equipa conseguiram num espaço de tempo tão curto.”
Esta demonstração convenceu Hügli de que valia a pena candidatar-se a uma bolsa de inovação Innosuisse. Com a ajuda de Meboldt, ele apresentou uma candidatura e recebeu financiamento para um projeto de dois anos e meio. Metade desse tempo já passou e a sua visão de uma plataforma de formação digital está a tomar forma. Enquanto isso, Meboldt e sua equipe desenvolveram um simulador para cirurgia ortopédica. Usando modelos ósseos Synbone, instrumentos cirúrgicos e uma câmera, os cirurgiões em treinamento podem agora praticar a realização de intervenções cirúrgicas reais e depois receber feedback do software.
A câmara digitaliza tudo o que o cirurgião em formação faz – por exemplo, como aparafusam um osso partido, o ângulo em que colocam a broca e a profundidade do furo. Um algoritmo registra cada movimento individual e etapa do processo e o avalia. Após a conclusão do procedimento, o trainee recebe feedback sobre seu desempenho. Por exemplo, a câmera é capaz de determinar se o tecido teria sido danificado ou se um implante foi colocado na posição correta e no ângulo correto em relação ao osso. O sistema atual pode até simular raios X durante a sessão de treinamento. Heinz Hügli está agora muito mais perto de concretizar a sua visão para a sua PME, em grande parte graças à experiência tecnológica dos investigadores.
Capacete para tratar Alzheimer
No outono de 2022, Bekim Osmani estava lutando com o problema de como desenvolver uma cadeia de processos digitais que pudesse produzir um produto altamente personalizado da maneira mais rápida e econômica possível. O CEO e cofundador da empresa Bottneuro, com sede em Basileia, trabalha com uma equipe de sete pessoas para melhorar o tratamento de doenças cerebrais degenerativas, como o Alzheimer, por meio da estimulação elétrica de certas áreas do cérebro. Para determinar onde os eletrodos devem ser colocados na cabeça de um paciente individual, um neurologista consulta uma ressonância magnética do cérebro. A Bottneuro desenvolveu um capacete de tratamento personalizado para garantir que precisamente as mesmas áreas do cérebro sejam estimuladas durante cada sessão de tratamento. Este capacete permitirá que os pacientes realizem o tratamento em casa.
“As empresas muitas vezes nos procuram porque querem manter a sua vantagem competitiva, mas não têm a certeza se poderão lucrar com novas tecnologias, como a inteligência artificial”.
“Cada capacete é adaptado exclusivamente à cabeça e ao cérebro do paciente. Atualmente, são necessárias cerca de 100 horas de trabalho manual para ser produzido, o que é muito caro”, diz Osmani, que estudou na ETH Zurique antes de concluir seu doutorado na Universidade de Basileia. Ele sabia que a sua PME teria maiores probabilidades de sucesso a longo prazo se conseguisse reduzir estes custos de produção. A resposta era digitalizar e automatizar o processo de design e fabricação, mas isso exigia um nível de conhecimento técnico que a Bottneuro simplesmente não possuía. Decidir qual tecnologia usar foi uma tarefa árdua para Osmani e sua equipe.
A primeira vez que Meboldt ouviu falar do Bottneuro, ele imediatamente viu o potencial de colaboração. Mas ainda havia muitas questões que precisavam ser respondidas por ambos os lados antes que pudessem considerar a apresentação de uma candidatura de projeto conjunto à Innosuisse. O professor da ETH e sua equipe decidiram então produzir um protótipo. O objetivo era fornecer um exemplo de como a cadeia de processos da Bottneuro poderia ser digitalizada – desde o formato do capacete e a posição dos eletrodos até o processo de impressão 3D usado para fabricação. Os pesquisadores conseguiram preparar os dados de ressonância magnética de cada paciente de forma que uma impressora 3D pudesse fabricar automaticamente o capacete, deixando orifícios para os eletrodos exatamente nos lugares certos.
O protótipo atendeu a todos os requisitos e o CEO da Bottneuro ficou impressionado. “Vimos imediatamente os benefícios do novo processo e ficou claro que Mirko era o parceiro certo para o projeto de inovação Innosuisse”, diz ele. Osmani e Meboldt acabaram por receber financiamento estatal por um período de três anos, metade do qual já passou. Graças ao apoio de pesquisadores, a Bottneuro lançará um processo de produção digital mais rápido e econômico para seus capacetes de tratamento em 2025. Meboldt ainda deseja dar um passo adiante, encontrando uma maneira de imprimir o capacete e os eletrodos como um único peça, mas isso exigirá muito mais pesquisa.
Os projetos Synbone e Bottneuro são bons exemplos de como as PME podem beneficiar do trabalho com a ETH Zurich. Nas fases iniciais, porém, a bola está muitas vezes no campo dos investigadores: eles têm de provar que os resultados da sua investigação e a nova tecnologia têm genuinamente o potencial para levar uma empresa ao próximo nível. Mas uma vez concluída esta etapa inicial, o seu conhecimento tecnológico pode ser uma fonte inestimável de inovação para as PME suíças.
Sobre
Mirko Meboldt é Professor de Desenvolvimento de Produto e Projeto de Engenharia no Departamento de Engenharia Mecânica e de Processos da ETH Zurique.
Este texto saiu na edição de 24/02 da revista Globe da ETH.
Christoph Elhardt
