Análise de ciclos e clusters tecnológicos a partir das patentes da Força Aérea Brasileira

Technological cycles and clusters from Brazilian Air Force patents

RESUMO

Este estudo tem como objetivo desenvolver uma compreensão abrangente do desenvolvimento de tecnologias e áreas de foco tecnológico nas patentes registradas pela Força Aérea Brasileira (FAB). Fundamentado em teorias de inovação, produção e registro de patentes, a pesquisa analisou os pedidos de patentes por meio de análises temporal e da Classificação Internacional de Patentes (IPC). Essa abordagem foi complementada por uma proposta de classificação em clusters baseada nos títulos das patentes. Os resultados destacam uma evolução tecnológica da FAB estruturada em três paradigmas distintos – técnico-industrial, modernização tecnológica e inovação aberta –, refletida em ciclos de patenteamento alinhados a avanços estratégicos e teorias de inovação, como a Visão Baseada em Recursos e a Teoria da Inovação Aberta. . Identificou-se a concentração de patentes nas áreas de Física e Química/Metalurgia, o que sugere um forte enfoque em desenvolvimentos materiais e processuais. Cinco clusters temáticos foram propostos: Cluster 1 - Sistemas e Métodos de Aperfeiçoamento, Cluster 2 - Processos de Obtenção e Composição de Materiais, Cluster 3 - Dispositivos Portáteis e Sensores, Cluster 4 - Tecnologia de Fibra Óptica e Sensores, Cluster 5 - Processos de Fabricação com Laser e Materiais Avançados, sendo os Clusters 1 e 2 os mais produtivos, cada um com 28 pedidos.

PALAVRAS-CHAVE:
Patentes; Força Aérea Brasileira; Desenvolvimento tecnológico; Análise de cluster de patentes

ABSTRACT

This study aims to develop a comprehensive understanding of technological development and technological focus areas in patents registered by the Brazilian Air Force (FAB). Grounded in theories of innovation, patent production, and technological development, the research analyzes patent applications through temporal analysis and International Patent Classification (IPC). This approach is complemented by a clustering proposal based on patent titles. The results highlight a technological evolution structured in three paradigms – technical-industrial development, technological modernization, and open innovation – reflected in patenting cycles aligned with strategic technological advances and innovation theories such as the Resource-Based View and Open Innovation Theory. The analysis reveals a concentration of patents in the areas of Physics and Chemistry/Metallurgy, indicating a strong focus on materials and process development. Five thematic clusters were identified: (1) Systems and Improvement Methods, (2) Processes for Material Production and Composition, (3) Portable Devices and Sensors, (4) Optical Fiber and Sensor Technologies, and (5) Laser Manufacturing Processes and Advanced Materials. Clusters 1 and 2 were the most productive, each with 28 patent applications.

KEYWORDS:
Patents; Brazilian Air Force; Technological development; Patent cluster analysis

1. Introdução

A análise de pedidos de patentes é uma ferramenta valiosa para identificar o desenvolvimento de tecnologias e direcionamentos tecnológicos. Os dados de patentes, que refletem as estratégias de inovação das organizações, são essenciais para estudos que visam entender as dinâmicas em nível empresarial, industrial e nacional. Selecionar um banco de dados adequado e empregar métodos de análise corretos são passos críticos para esses estudos. A análise de patentes também é útil para empresas no desenvolvimento de produtos inovadores e na identificação de tecnologias emergentes e áreas sem pedidos existentes (KIM; LEE, 2015; CHOI et al., 2015).

A análise de patentes também é fundamental para a gestão de propriedade intelectual, direcionamento de fusões e aquisições, e avaliação do valor de mercado de empresas, conforme discutido por Breitzman e Mogee (2002). Através de várias técnicas e métricas, a análise de patentes pode ser aplicada em uma ampla gama de contextos para informar a tomada de decisões estratégicas e avaliar o potencial de inovação e competitividade tecnológica de empresas e nações. Adicionalmente, Wang et al. (2019) argumentam que, nos últimos anos, o número crescente de patentes tornou tanto os solicitantes de patentes quanto os examinadores de patentes mais desafiados para realizar a devida diligência no processo de registro de patentes, destacando a importância de métodos rápidos e precisos para medir a similaridade entre patentes. Nesse sentido, o debate sobre a efetividade do sistema patentário e sua capacidade de incentivar a inovação também permanece relevante (KINGSTON, 2001).

Dentro do Comando da Aeronáutica, a implementação do Sistema de Inovação da Aeronáutica (SINAER) e a elaboração de documentos estratégicos, tais como a Concepção Estratégica Força Aérea 100, o Plano Estratégico Militar da Aeronáutica e o Plano de Ciência, Tecnologia e Inovação da Aeronáutica, são essenciais para direcionar as atividades de pesquisa e inovação na Força Aérea Brasileira (FERREIRA; MAGALHÃES; SOUZA JUNIOR, 2024).

Apesar de não serem formalizados por meio de portarias específicas, esses documentos desempenham um papel crucial na definição das diretrizes de inovação (LEITE et al., 2023). Dall’Agnol et al. (2016) já observava que apesar de ser a mais nova das Forças Armadas do Brasil, a Força Aérea Brasileira (FAB) se destaca quanto ao número de pedidos de patentes em comparação às outras Forças Brasileiras. O ambiente de inovação nas Forças Armadas do Brasil, especialmente na FAB, é marcado pela implementação de estratégias de inovação aberta e colaborativa (FERNANDES et al., 2020).

Estudar o desenvolvimento de tecnologias e as principais áreas de foco tecnológico da Força Aérea Brasileira (FAB) a partir de seus pedidos de patentes é crucial para identificar e compreender os avanços estratégicos e tecnológicos no setor de defesa. As patentes servem como um indicador vital das prioridades e capacidades tecnológicas emergentes, permitindo análises detalhadas que podem orientar políticas de inovação e desenvolvimento (SOBOLIEVA et al., 2021). Segundo Baumann et al. (2021), os documentos de patente fornecem insights valiosos sobre investimentos tecnológicos globais e influenciam fortemente decisões de pesquisa e financiamento para garantir a liderança de mercado e o crescimento econômico em diferentes segmentos.

Além disso, a análise dos depósitos de patentes pela FAB, conforme observado por Dall’Agnol et al. (2016), revela que a Força Aérea é a mais ativa entre as forças armadas brasileiras nesse aspecto, refletindo sua liderança no desenvolvimento tecnológico. Estudar o seu desenvolvimento tecnológico permite a identificação de áreas-chave de pesquisa e desenvolvimento, possibilitando uma alocação mais eficiente de recursos e o fortalecimento da base industrial de defesa (BAUMANN et al., 2021). Portanto, a análise das patentes da FAB oferece insights sobre o estado atual do desenvolvimento tecnológico, mas também ajuda a planejar estratégias futuras para manter a superioridade tecnológica e operacional (DALL’AGNOL et al., 2016). Este trabalho analisa as patentes com foco no desenvolvimento tecnológico, não abordando a aplicação mercadológica nem os resultados provenientes de sua utilização.

Com base nestes fundamentos teóricos, a presente pesquisa busca responder à seguinte indagação: Como os ciclos de patenteamento da FAB refletem os paradigmas de desenvolvimento tecnológico militar ao longo do tempo? O objetivo central é desenvolver uma compreensão abrangente do desenvolvimento tecnológico e áreas de enfoque tecnológico presentes nos pedidos de patente da FAB. Para alcançar esse propósito, são realizadas análises temporais e de Classificação Internacional de Patentes (IPC) (ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA PROPRIEDADE INTELECTUAL, 2023), complementadas por uma proposta de classificação em clusters baseada nos temas das patentes.

O trabalho está organizado nesta introdução, em um referencial teórico com os principais conceitos e diferenças da inovação no setor militar, uma breve contextualização do desenvolvimento tecnológico das forças armadas brasileiras, teorias de inovação, produção e registro de patentes como: ciclos de inovação, inovação aberta, sistemas de inovação, Visão Baseada em Recursos, Teoria da inovação baseada na organização e classificação de patentes. A metodologia está organizada com a caracterização e detalhamento do desenvolvimento de três fases do estudo. A apresentação do desenvolvimento de tecnologias dos pedidos de patente da FAB por meio da análise temporal das patentes ao longo dos anos, uma avaliação categórica baseada na Classificação Internacional de Patentes, e uma segmentação em clusters. Por último apresenta as principais considerações do trabalho.

2. Teorias de inovação e produção e registro de patentes

2.1 Inovação, desenvolvimento tecnológico e vantagem competitiva

O esclarecimento de termos fundamentais como “inovação”, “desenvolvimento tecnológico” e “vantagem competitiva” é essencial para alinhar o contexto teórico à aplicação no setor militar, que apresenta especificidades em relação ao setor empresarial. Este tópico apresenta definições clássicas desses conceitos, destacando suas implicações na dinâmica de defesa e segurança. De acordo com o Manual de Oslo (ORGANISATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENT, 2005), inovação é definida como a implementação de um produto (bem ou serviço), processo, método de marketing ou método organizacional que seja novo ou significativamente aprimorado.

No contexto militar, a inovação não se limita ao lançamento de produtos comerciais, mas inclui avanços em sistemas de armas, estratégias operacionais e tecnologias de suporte. Chesbrough (2003), ao abordar o conceito de inovação aberta, destaca a importância da colaboração interinstitucional, especialmente relevante para o setor de defesa, onde universidades, centros de pesquisa e empresas privadas desempenham papéis essenciais no desenvolvimento de tecnologias críticas.

O desenvolvimento tecnológico é descrito no Manual de Frascati (ORGANISATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENT, 2015) como o trabalho sistemático baseado no conhecimento existente para produzir novos materiais, produtos ou dispositivos ou melhorar substancialmente os já existentes. Esse conceito no setor militar assume nuances específicas, pois envolve não apenas o progresso técnico, mas também a integração de tecnologias de uso dual (civil e militar), como sistemas espaciais e cibernéticos. Como argumenta Teece (1986), o desenvolvimento tecnológico está intimamente ligado à capacidade de transformar inovações em soluções práticas que atendam a necessidades estratégicas. Este trabalho analisa as patentes com foco no desenvolvimento tecnológico, não abordando a aplicação mercadológica nem os resultados provenientes de sua utilização.

A vantagem competitiva, conforme Barney (1991), surge quando uma organização consegue criar valor de maneira que seus concorrentes não possam facilmente replicar. No setor militar, esse conceito vai além do mercado competitivo e abrange a superioridade tecnológica, operacional e estratégica. Kaplan e Norton (2004) ressaltam que a capacidade de integrar tecnologias avançadas e gerenciar recursos estratégicos é crucial para obter e sustentar essa vantagem.

Embora os conceitos de inovação, desenvolvimento tecnológico e vantagem competitiva tenham origem na literatura empresarial, sua aplicação no setor militar requer adaptações. Enquanto no setor privado a inovação busca maximizar o lucro e atender às demandas de mercado, no setor militar ela é voltada para a segurança nacional e a superioridade estratégica. Além disso, a noção de desenvolvimento tecnológico no setor militar envolve frequentemente restrições relacionadas ao sigilo, à proteção de informações sensíveis e à sustentabilidade de longo prazo de projetos estratégicos. Tais diferenças reforçam a necessidade de abordar esses conceitos de maneira específica e direcionada às características do setor de defesa (FERREIRA et al., 2024).

2.2 Desenvolvimento tecnológico no contexto militar do Brasil

Durante o período de industrialização militar no Brasil, as Forças Armadas passaram a depender intensamente do desenvolvimento científico-tecnológico, da indústria e da infraestrutura (BOSCARIOL, 2013). As habilidades individuais, embora ainda cruciais nas atividades militares, começaram a ser complementadas pelo avanço técnico e pelo uso de recursos tecnológicos mais sofisticados. Esse contexto marcou a transição do domínio exclusivamente humano para uma dependência crescente de equipamentos, armas e sistemas técnicos, exigindo a modernização da estrutura militar e a criação de instituições para apoiar esse avanço (CAVAGNARI FILHO, 1993). Essa dependência do desenvolvimento tecnológico era uma resposta à necessidade de modernizar as capacidades militares brasileiras, alinhando-se às mudanças globais em termos de estratégia de guerra e defesa (BOSCARIOL, 2013).

Entre 1964 e 1985, durante o regime militar, o Brasil implementou políticas de substituição de importações e investiu em setores estratégicos da economia, como infraestrutura, energia e tecnologia. Esses esforços resultaram na criação de instituições e programas voltados para a ciência e a tecnologia, como o Centro Técnico Aeroespacial (CTA) e a Embraer, que fortaleceram o setor industrial e tecnológico militar (CAVAGNARI FILHO, 1993). Durante esse período, a política tecnológica buscava consolidar o Brasil como uma potência emergente, utilizando a tecnologia para reduzir a dependência externa e desenvolver capacidades estratégicas. Esse período também foi marcado pela expansão da pós-graduação e pela formação de recursos humanos qualificados, essenciais para atender às demandas do setor tecnológico militar (BOSCARIOL, 2013).

A redemocratização em 1985 trouxe um debate sobre a modernização das Forças Armadas brasileiras, que culminou na Estratégia Nacional de Defesa de 2008 (BOSCARIOL, 2013). Essa estratégia priorizou a incorporação de tecnologias avançadas, como sistemas de defesa cibernética, tecnologias espaciais e veículos aéreos não tripulados, para garantir a capacidade operacional das Forças Armadas e promover a difusão tecnológica no setor civil (DUARTE, 2012). A modernização militar tornou-se um mecanismo para estimular a inovação nacional, estabelecendo conexões entre o setor de defesa e a economia. Ademais, esse período também foi caracterizado por uma maior interação entre as instituições militares e a academia, refletindo um esforço para integrar o Sistema Nacional de Inovação com as demandas estratégicas de defesa (DUARTE, 2012).

Em 2009, a estrutura de ciência e tecnologia do Comando da Aeronáutica foi reorganizada pelo Decreto nº 6.834/2009 (BRASIL, 2009), como parte de um processo de modernização e reestruturação do Comando da Aeronáutica. A mudança visava ampliar o escopo de atuação da instituição, que deixou de se concentrar exclusivamente no desenvolvimento aeronáutico para abarcar também o setor aeroespacial, incluindo projetos relacionados a satélites, mísseis e outras tecnologias estratégicas. A criação do DCTA possibilitou maior integração com o Programa Espacial Brasileiro, fortalecendo a pesquisa, a inovação e a capacidade tecnológica do Brasil em áreas de defesa e desenvolvimento científico. Além disso, a nova estrutura organizacional assegurou maior eficiência no gerenciamento de institutos como o ITA, IAE, IEAv e IFI, consolidando o país como referência em ciência e tecnologia aeroespacial (FERREIRA et al., 2024).

Até o início dos anos 2000, a Força Aérea Brasileira (FAB) concentrou esforços no desenvolvimento de tecnologias nacionais para alcançar a autonomia em sistemas críticos. Exemplos notáveis incluem o desenvolvimento de sistemas próprios de identificação aérea, como o projeto do Veículo Lançador de Satélites (VLS), que buscava reduzir a dependência de tecnologias estrangeiras. Esses projetos estratégicos demonstraram um compromisso com a independência tecnológica e a capacidade de inovação interna, apesar das limitações impostas pelo contexto econômico e político (COSTA, 2004). No entanto, o fracasso de alguns desses projetos, como a explosão do VLS em 2003, destacou os desafios de sustentar a autonomia tecnológica em um ambiente global altamente competitivo (GARCIA, 2019).

Entre o acidente do VLS-1, em 2003, e a criação do SIAER (Sistema de Inovação Aeroespacial do Governo Federal) em 2014, além do Novo Marco Legal de Ciência, Tecnologia e Inovação em 2016, a Força Aérea Brasileira (FAB) vivenciou um período de profundas transformações em sua abordagem à inovação. O acidente no Centro de Lançamento de Alcântara destacou fragilidades estruturais e gerenciais, levando à adoção de medidas corretivas, como a revisão técnica de projetos e maior ênfase em protocolos de segurança. Paralelamente, houve um fortalecimento da integração com a Base Industrial de Defesa (BID), incentivada por legislações como a Lei nº 12.598/2012, que promoveu o desenvolvimento de tecnologias nacionais estratégicas. Também se destacou a criação do Programa Estratégico de Sistemas Espaciais (PESE), que estabeleceu metas claras para a autonomia tecnológica brasileira em sistemas de satélites e veículos lançadores (FRANCHITTO, 2016).

Além disso, a FAB promoveu maior aproximação com universidades e centros de pesquisa, consolidando o Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) como articulador principal das iniciativas de ciência e inovação. A criação do SIAER, em 2014, marcou a transição para uma abordagem sistêmica e integrada, alinhando governo, academia e indústria em um modelo de inovação aberta inspirado na tríplice hélice (FERREIRA et al., 2024). Programas estratégicos, como o KC-390 Millennium e o Gripen NG, impulsionaram avanços tecnológicos no setor de defesa, enquanto o Novo Marco Legal de Inovação eliminou barreiras burocráticas, facilitando a transferência de tecnologia e as parcerias público-privadas. Esses esforços consolidaram a FAB como um pilar estratégico de inovação tecnológica no Brasil, reforçando sua soberania e competitividade global (SANTOS, 2021).

A partir da criação do SINAER e do Novo Marco Legal de Inovação a FAB vem adotando novo arcabouçou regulatório em busca de um modelo de inovação integrado ao ecossistema, como a tríplice hélice epráticas de inovação aberta, reconhecendo a necessidade de integrar recursos externos para sustentar o desenvolvimento tecnológico (FERREIRA et al., 2024). Parcerias estratégicas com universidades, centros de pesquisa e empresas privadas foram fundamentais para implementar tecnologias avançadas, como sistemas de inteligência artificial e veículos hipersônicos (PINTO; ROCHA; SILVA, 2004). Essa abordagem colaborativa reflete uma mudança de paradigma, onde a inovação é vista como um esforço conjunto entre os atores do Sistema Nacional de Inovação. Além disso, a adoção da inovação aberta permitiu à FAB maximizar os recursos disponíveis e alinhar suas capacidades tecnológicas com as demandas contemporâneas, promovendo maior eficiência e inovação em seus projetos estratégicos (RAVARA, 2018).

2.3 Visão baseada em recursos e inovação baseada na organização

A Visão Baseada em Recursos (RBV), articulada de forma proeminente por Barney (1991) e Penrose (2009), fornece uma estrutura teórica para entender como as organizações obtêm e mantêm vantagens competitivas através da aquisição e gestão de recursos valiosos, raros, inimitáveis e não substituíveis. No contexto dos pedidos de patentes, a VBR sugere que as patentes podem ser vistas como recursos estratégicos que as organizações utilizam para melhorar seu desempenho e obter vantagem competitiva (SEARS; HOETKER, 2014; KNIGHT, 2012; MILLER, 2019). A visão baseada em recursos é abordada por Gupta et al. (2018), que discutem como os sistemas de informação, vistos como recursos estratégicos, podem contribuir para uma vantagem competitiva sustentável. A categorização das patentes em clusters pode refletir a estratégia da Força Aérea Brasileira de desenvolver e proteger recursos estratégicos críticos para manter sua liderança tecnológica (Gupta et al., 2018).

Sears e Hoetker (2014) analisam a escolha de parceiros em colaborações interempresariais, utilizando dados de citações de patentes para avaliar a sobreposição tecnológica entre organizações antes e após a formação de alianças, evidenciando que a seleção e o impacto dessas alianças nos portfólios tecnológicos podem ser previstos pela Visão Baseada em Recursos (VBR) (SEARS; HOETKER, 2014). De forma complementar, Somaya, Williamson e Zhang (2007) investigam a influência da combinação de recursos, incluindo a expertise em direito de patentes e P&D, no desempenho de patenteamento das organizações, descobrindo uma interação negativa entre essas variáveis, o que revela a complexidade da gestão de recursos estratégicos para a inovação (SOMAYA; WILLIAMSON; ZHANG, 2007). Esses estudos ressaltam como as patentes atuam como recursos estratégicos essenciais para a vantagem competitiva, enfatizando a importância da escolha e gestão de parceiros no contexto de inovação tecnológica.

As competências essenciais, como definidas por Prahalad e Hamel (1990), e as capacidades dinâmicas, destacadas por Teece, Pisano e Shuen (1997), são fundamentais para criar vantagens competitivas sustentáveis e responder a mudanças rápidas no ambiente. Essas competências permitem que as organizações se diferenciam por meio de habilidades e tecnologias únicas, alinhadas com as necessidades do mercado, e envolvem a capacidade de integrar, construir e reconfigurar recursos internos e externos, essenciais para manter a competitividade e promover a inovação contínua. A Teoria da Inovação Baseada na Organização, proposta por Costello (2018), complementa essas visões ao enfatizar a inovação como um processo central no desenvolvimento e sustentação de vantagens competitivas, crucial para entender como a Força Aérea Brasileira utiliza suas patentes para fomentar a inovação e adaptação tecnológica (COSTELLO, 2018).

2.4 Ciclos de inovação e inovação aberta

O desenvolvimento e registro de patentes ao longo do tempo podem ser interpretados sob a luz da teoria dos ciclos de inovação, que sugere que a inovação segue um padrão cíclico, influenciado por fatores tecnológicos, econômicos e sociais (SPESCHA; WOERTER, 2019). A teoria dos ciclos de inovação é discutida por Lee (2018) que explora como a big data e metodologias relacionadas podem impactar a gestão de operações e a cadeia de suprimentos por meio de inovações. Esta perspectiva é útil para entender a variação temporal na atividade de patenteamento, sugerindo que a inovação ocorre em ondas, influenciada por novas tecnologias e mudanças no mercado (LEE, 2018).

Já Hingley e Park (2017) investigaram a sensibilidade dos pedidos de patentes ao ciclo econômico, utilizando dados de pedidos de patentes no Escritório Europeu de Patentes (EPO). Eles descobriram que os pedidos de patentes são fortemente pró-cíclicos, indicando que as restrições de recursos de curto prazo afetam as decisões de patenteamento, mesmo considerando os fatores de longo prazo que determinam a inovação (HINGLEY; PARK, 2017). Artz et al. (2010) exploraram a relação entre o compromisso de uma empresa com pesquisa e desenvolvimento (P&D) e seus resultados inovadores, medidos pelo número de patentes concedidas e pelo número de novos anúncios de produtos. Eles descobriram que os gastos com P&D estavam positivamente relacionados a patentes, sugerindo um forte foco nas capacidades internas de pesquisa para gerar saídas criativas (ARTZ et al., 2010). Em linha convergente, Wagner (2007) evidencia que esforços organizacionais de inovação também podem repercutir positivamente no desempenho de patenteamento.

O conceito de inovação aberta enfatiza o uso estratégico de ideias externas e internas, bem como caminhos para o mercado, para avançar as tecnologias e inovações de uma empresa. Esse modelo contrasta com o modelo tradicional de inovação fechada, que mantém as atividades de P&D dentro dos limites da empresa. A inovação aberta, por outro lado, encoraja uma fronteira mais porosa para ideias e inovações, permitindo interações com universidades, startups e outras entidades externas. Esse modelo se aplica não apenas a indústrias de alta tecnologia, mas também a serviços, argumentando sua relevância em diferentes setores da economia (CHESBROUGH, 2011, 2003; CHESBROUGH; EUCHNER, 2011). Felin e Zenger (2020) argumentam que a inovação aberta é mais eficaz quando as organizações sabem o que estão procurando, enfatizando a necessidade de uma busca direcionada ao invés de simplesmente aumentar a abertura a fatores externos.

Arora, Athreye e Huang (2015) revisitam o “paradoxo da abertura” na literatura, que consiste em duas visões conflitantes sobre a ligação entre patenteamento e inovação aberta — à visão da prevenção de derramamento e a visão da abertura organizacional. O paradoxo da abertura na literatura sobre inovação aberta emerge de duas perspectivas conflitantes: a Visão da Prevenção de Derramamento defende o patenteamento como essencial para proteger invenções e incentivar investimentos em P&D, argumentando que isso permite o compartilhamento seletivo e seguro de informações, fortalecendo a inovação aberta. Em contrapartida, a Visão da Abertura Organizacional crítica à proteção excessiva por patentes, sugerindo que ela cria barreiras à colaboração e ao fluxo livre de conhecimento, essenciais para a inovação aberta, potencialmente desacelerando a inovação ao invés de promovê-la. Ambas as visões destacam o desafio de equilibrar proteção e colaboração no contexto da inovação aberta (ARORA; ATHREYE; HUANG, 2015).

Arora, Athreye e Huang (2015) usam dados do Reino Unido para avaliar o suporte empírico para as distintas previsões dessas teorias. O estudo sugere que o patenteamento e a busca externa (abertura) são decisões conjuntamente determinadas pelas organizações. Sua relação é contingente se as organizações são tecnicamente superiores aos seus rivais e lideram o mercado ou não. Orlando et al. (2020) investigam a interação entre inovação aberta e propriedade intelectual, argumentando que a inovação aberta fomenta a atividade de patenteamento. Usando regressão linear para testar hipóteses com dados de organizações europeias, os resultados confirmam que a inovação aberta promove a atividade de patenteamento na área da saúde, graças também aos grandes gastos governamentais neste mercado (ORLANDO et al., 2020). De modo complementar, Singh et al. (2019) mostram que o compartilhamento de conhecimento pela alta gestão e a adoção de práticas de inovação aberta estão associados ao desempenho organizacional.

2.5 Classificação de patentes

A Classificação Internacional de Patentes (IPC), introduzida em 1968, é fundamental na organização e busca de patentes globalmente, atuando como uma linguagem comum adotada por escritórios de propriedade intelectual em todo o mundo, facilitando a pesquisa e a classificação de patentes (HOSHINO et al., 2023). Meguro e Osabe (2019) ressaltam a eficácia da IPC, embora destacando desafios como as diferenças nos padrões de classificação que podem afetar a busca de patentes chinesas por pesquisadores nos EUA e Japão. Além disso, a complexidade e volume dos dados têm impulsionado o desenvolvimento de métodos automáticos de classificação, com Hoshino et al. (2023) propondo um modelo que melhora a precisão da classificação ao considerar a estrutura hierárquica da IPC, potencializando a eficiência e reduzindo o esforço no processo manual.

Fligstein (2021) discute a “Teoria dos Campos Tecnológicos” que sugere que a inovação tende a se concentrar em determinados campos que apresentam potencial para avanços tecnológicos. Ghazinoory et al. (2020) discute a “Teoria da Inovação Orientada por Problemas”, que argumenta que os esforços de inovação são frequentemente guiados por desafios específicos que exigem soluções tecnológicas. A Classificação Internacional de Patentes (IPC) não só facilita a pesquisa e análise de patentes, mas também fornece insights sobre o desenvolvimento tecnológico emergente. A análise de patentes via IPC pode descobrir padrões de desenvolvimento tecnológico e identificar oportunidades significativas, como destacado por Zou et al. (2024). Além disso, Sofean et al. (2019) desenvolveram métodos que utilizam técnicas de mineração de texto e análise de redes para detectar áreas tecnológicas específicas e identificar comunidades significativas, melhorando a gestão da inovação e o desenvolvimento tecnológico.

3. Metodologia

Este estudo caracteriza-se como uma pesquisa exploratória, descritiva e quantitativa, pois é uma abordagem metodológica que combina aspectos da pesquisa quantitativa com o objetivo de explorar e descrever fenômenos. Essa abordagem é particularmente útil quando há pouco conhecimento prévio sobre o tema em estudo, permitindo que os pesquisadores identifiquem padrões, tendências e correlações nos dados coletados. A pesquisa quantitativa fornece uma base estruturada para coleta e análise de dados numéricos, facilitando a generalização dos resultados para uma população maior. O aspecto descritivo desta abordagem concentra-se na descrição das características do fenômeno ou da população estudada, sem necessariamente procurar estabelecer relações de causa e efeito (CRESWELL; CRESWELL, 2021).

3.1 Amostra e coleta dos dados

Os dados relativos aos pedidos de patentes das Instituições de Ciência e Tecnologia (ICTs) vinculadas à FAB, nomeadamente o Instituto de Estudos Avançados (IEAV), o Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), bem como do antigo Centro Técnico de Aeronáutica (CTA) (extinto em 1999), foram coletados no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), corroborando com (FERREIRA; MAGALHÃES; SOUZA JUNIOR, 2024). As patentes registradas até 1999 foram registradas pelo CTA, após esse período há registros de patentes pelas outras ICTs.

A escolha destas ICTs se deu pelos resultados de Dall’Agnol et al. (2016), que as indicou como únicas depositantes. A partir disso, foram realizadas a coleta das informações do código do pedido de patente, ano do depósito, título e IPC. Foram removidos do banco de dados pedidos duplicados que ocorreram por serem registrados por mais de uma ICT analisada. Foram encontrados 94 pedidos de patente.

3.2 Método de análise

A análise dos dados foi dividida em três etapas: análise temporal, análise da distribuição por IPC (Classificação Internacional de Patentes) e análise de clusters. Na primeira etapa, conduziu-se uma análise quantitativa descritiva das patentes registradas anualmente, proporcionando uma visão geral da evolução temporal das inovações. Seguindo para a análise da distribuição por IPC, esta etapa ofereceu insights profundos sobre as principais áreas de inovação e os focos tecnológicos predominantes. Por fim, na análise de agrupamento, empregamos o método KMeans juntamente com a transformação TF-IDF aplicada às patentes mais recentes. Esse processo resultou na identificação de cinco clusters distintos, cada um representando um conjunto específico de temas ou áreas de concentração tecnológica.

3.2.1 Detalhamento sobre classificação por IPC

A Classificação Internacional de Patentes (IPC) (ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA PROPRIEDADE INTELECTUAL, 2023) é um sistema hierárquico de classificação tecnológica utilizado pela Organização Mundial da Propriedade Intelectual (WIPO) para classificar patentes. Na Figura 1 observa-se como é realizada e codificada a classificação por IPC:

FIGURA 1
Classificação por IPC.

Este sistema abrange uma ampla gama de tecnologias, organizadas em cerca de 70.000 grupos, e é reconhecido e utilizado por mais de 100 países em todo o mundo. A IPC facilita a organização ordenada de documentos de patentes, a disseminação seletiva de informações e a recuperação e gestão de dados de forma eficaz. A classificação é periodicamente revisada a cada cinco anos, contando até o momento com sete edições publicadas (VIDYA et al., 2005).

A IPC serve não apenas para a classificação de patentes, mas também tem sido aplicada em outros tipos de saídas de P&D, como demonstra a experiência do National Electronics and Computer Technology Center (NECTEC) da Tailândia. O NECTEC utilizou a IPC para classificar protótipos e artigos, analisando e comparando o desempenho de P&D da organização para cada IPC. Essa análise baseada em vários fatores que representam a qualidade e quantidade de protótipos, patentes e artigos sugeriu quais tecnologias a organização deveria focar e alocar mais recursos (JOTISAKULRATANA et al., 2013). Para as análises foram utilizados a Seção, Classe e Grupo.

3.2.2 Detalhamento sobre a clusterização

A análise de agrupamento de títulos de patentes utilizando o método KMeans e a transformação TF-IDF é uma abordagem poderosa para identificar tendências e temas emergentes em grandes conjuntos de dados textuais. Liang et al. (2020) demonstram como a análise de tendências de patentes pode ser realizada a partir da perspectiva de agrupamento de textos, construindo primeiro um espaço vetorial para documentos de patentes baseado no modelo TF-IDF e, em seguida, utilizando o algoritmo KMeans para realizar o agrupamento de textos. Este método não apenas permite a visualização de resultados de agrupamento de textos de várias maneiras, como diagramas ECharts, mas também desenvolve um sistema de análise de tendências de patentes baseado na Web para demonstrar funções relativas, proporcionando informações de tendência de patentes intuitivas e valiosas que ajudam as pessoas a analisar e entender as tendências de patentes (LIANG et al., 2020).

Além disso, Murthy et al. (2020) descrevem uma abordagem inovadora para o agrupamento de dados textuais, combinando dois algoritmos de agrupamento diferentes, KMeans e Birch Algorithm, após a realização do pré-processamento dos documentos. Este pré-processamento inclui a remoção de palavras de parada, poda, derivação e representação de documentos no modelo de Espaço Vetorial, usando a frequência do documento inverso (IDF) como entrada para os algoritmos de agrupamento. A combinação dessas técnicas destaca a eficácia da abordagem TF-IDF em conjunto com KMeans para a análise de agrupamento de textos, oferecendo melhores resultados do que o uso de TF-IDF sozinho (MURTHY et al., 2020).

Para preparar os dados para aplicar o TF-IDF e KMeans foram listados todos os títulos de patentes identificados. Após a lista foi realizada uma limpeza e normalização dos textos, incluindo a remoção de stop words (artigos, preposições, conjunções e pronomes), pontuação e aplicação de stemming e lematização. Após esse pré-processamente foi confeccionada a matriz TF-IDF. Então, foi aplicado o algoritimo KMeans para agrupar os documentos em k clusters. Após essa etapa foi realizada a interpretação (HAN; KAMBER; PEI, 2012).

TF-IDF é uma técnica que reflete a importância de uma palavra em um documento em relação a um conjunto de documentos (corpus). Ela é composta por duas métricas: (I) TF (Term Frequency): Frequência de uma palavra em um documento; e, (II) IDF (Inverse Document Frequency): Mede a importância da palavra no corpus, diminuindo o peso de palavras comuns e aumentando o peso de palavras raras. A fórmula do TF-IDF para uma palavra 𝑡 em um documento 𝑑 é dada por: TF-IDF (𝑡,𝑑) =TF(𝑡,𝑑)×IDF(𝑡). O processo de aplicação do KMeans foi realizado da seguinte maneira: foram escolhidos os 𝑘 centróides iniciais de forma aleatória; logo, foi atribuído cada ponto de dados ao centróide mais próximo; foram calculados novos centróides como a média dos pontos atribuídos a cada cluster; foram repetidos todos os passos de atribuição e atualização até que os centróides não mudem significativamente ou atinja um número máximo de iterações (HAN; KAMBER; PEI, 2012).

Estes estudos destacam a importância e a aplicabilidade dos métodos de agrupamento KMeans e TF-IDF na análise de grandes conjuntos de dados de patentes, fornecendo insights valiosos sobre padrões e tendências emergentes, e facilitando a compreensão das áreas de foco em inovação e desenvolvimento tecnológico.

4. Análise e discussão de resultados

4.1 Análise temporal

O Gráfico 1 apresenta a análise temporal do número de patentes por ano, com base nos dados fornecidos. A série temporal ilustra flutuações na atividade de patenteamento ao longo dos anos, indicando períodos de maior e menor intensidade de inovação. Anos com um número elevado de patentes podem indicar focos específicos de pesquisa e desenvolvimento, bem como respostas a demandas tecnológicas emergentes ou a políticas de incentivo à inovação, conforme observado no Gráfico abaixo:

GRÁFICO 1
Quantidades de Patentes por Ano.

O Gráfico 1, que apresenta a análise temporal do número de patentes registradas por ano pela Força Aérea Brasileira (FAB), reflete de forma clara os ciclos de inovação tecnológica discutidos no referencial teórico. Os períodos de maior intensidade no registro de patentes indicam momentos de ênfase em pesquisa e desenvolvimento, frequentemente correlacionados com estratégias institucionais, implementação de novos projetos ou alinhamento com políticas governamentais de incentivo à inovação. Por outro lado, os anos de menor registro podem apontar transições estratégicas, redirecionamento de recursos ou mudanças nas prioridades tecnológicas.

Os padrões observados no gráfico estão alinhados com a teoria dos ciclos de inovação (SPESCHA; WOERTER, 2019), sugerindo que os picos e vales no registro de patentes são influenciados por fatores internos, como a implementação de novas tecnologias, e externos, como mudanças econômicas ou políticas. A redução no número de registros em 2020, por exemplo, pode ser atribuída aos impactos da pandemia de COVID-19, redirecionando recursos para atender demandas emergenciais. Adicionalmente, a consistência do registro de patentes ao longo das décadas demonstra o compromisso da FAB com a manutenção de vantagens tecnológicas, um conceito fundamentado na Visão Baseada em Recursos (BARNEY, 1991). Essa constância ilustra a capacidade da organização de gerenciar recursos estratégicos, adaptando-se a novos desafios e garantindo competitividade tecnológica.

4.2 Análise da distribuição do IPC

A análise da distribuição por IPC (Classificação Internacional de Patentes) das patentes fornece insights valiosos sobre as áreas de inovação e o foco tecnológico. Sobre a classificação por seção, consideram-se: A - Necessidades Humanas; B - Operações de Processamento; Transporte; C - Química; Metalurgia; D - Têxteis; Papel; E - Construções Fixas; F - Engenharia Mecânica; Iluminação; Aquecimento; Armas; Explosão; G – Física; e, H – Eletricidade.

No Gráfico 2, observa-se que a Seção G (Física) e Seção C (Química e Metalurgia) dominam, com 30 e 26 patentes respectivamente, indicando um forte enfoque em inovações relacionadas a essas áreas. Isso sugere uma prioridade em desenvolvimentos tecnológicos físicos e químicos, essenciais para avanços em materiais, dispositivos e processos. Outras seções como B, F, A, H também estão representadas, mas em menor número, mostrando uma diversidade de focos inovadores que abrangem desde técnicas industriais e transportes até necessidades humanas e eletricidade.

GRÁFICO 2
Quantidades de Patentes por Seção – IPC.

A partir das subclassificações de Classe e Grupo é possível inferir outras questões sobre os dados. A Classe 1.0 é a mais representada, com 30 patentes, refletindo uma ampla gama de inovações dentro das seções mais dominantes. Isso pode indicar uma concentração de inovações fundamentais que abordam conceitos básicos em física e química. Classes como 2.0, 4.0 e 23.0 também são significativas, destacando a presença de inovações específicas que podem estar relacionadas a subáreas particulares dentro das seções dominantes, como processos químicos específicos ou tecnologias físicas aplicadas. Cada conjunto de patentes com um número significativo de patentes, essa concentração de patentes em duas categorias reflete investimentos do DCTA em áreas de interesse de projetos dos institutos de pesquisa.

A análise detalhada por grupo fornece um entendimento mais profundo da especificidade das inovações. Por exemplo, o grupo 35.0 na Classe 4.0 da Seção C destaca-se com 10 patentes, possivelmente indicando um foco em uma área tecnológica específica dentro da química e metalurgia. Na Classificação Internacional de Patentes (IPC) (ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA PROPRIEDADE INTELECTUAL, 2023) abrange produtos cerâmicos moldados que são caracterizados pela sua composição. Estas composições geralmente incluem cerâmicas baseadas em óxidos ou misturas de óxidos, ou soluções sólidas de dois ou mais óxidos, e processos para sua fabricação. Este grupo é amplo e abrange uma variedade de materiais cerâmicos, incluindo aqueles que contêm metais ligados a carbonetos, diamantes, óxidos, borretos, nitretos, silicetos e outros compostos metálicos. As cerâmicas finas, que têm uma microestrutura policristalina e de grão fino, também estão incluídas neste grupo. As cerâmicas podem ser produzidas a partir de pós inorgânicos e os processos incluem etapas de preparação desses pós com características específicas, bem como técnicas de sinterização e queima.

Outro resultado notável é a Classe 1.0 da Seção G, com 16 pedidos. A Seção G abrange a área de Física e a Classe 1 inclui Instrumentos e Métodos de Medição, bem como a Óptica. Esta classe pode abranger uma vasta gama de invenções relacionadas a dispositivos de medição, métodos de análise física, instrumentação óptica, lasers, e outros equipamentos e procedimentos associados à física aplicada e experimental (ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA PROPRIEDADE INTELECTUAL, 2023). Ou a Classe 23.0 da Seção C, com 6 pedidos, essa Classe é dedicada a compostos orgânicos de macromoléculas. Esta classe abrange uma vasta gama de substâncias e materiais que são fundamentais em diversos campos da química e da metalurgia, incluindo, mas não se limitando a, polímeros, plásticos, fibras, borrachas e resinas. Os compostos enquadrados nesta classe são essenciais em muitas aplicações industriais e comerciais, como na fabricação de embalagens, componentes eletrônicos, materiais de construção e produtos farmacêuticos, devido às suas propriedades químicas, físicas e mecânicas versáteis (ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA PROPRIEDADE INTELECTUAL, 2023).

Essa distribuição das patentes por IPC reflete as prioridades tecnológicas, potencialmente guiada por objetivos operacionais e desafios de segurança.. A diversidade nas seções, classes e grupos demonstra um compromisso com a exploração de várias frentes tecnológicas, desde avanços fundamentais em ciência e engenharia até aplicações específicas que podem oferecer soluções inovadoras para desafios contemporâneos.

A análise da distribuição das patentes por Classificação Internacional de Patentes (IPC), detalhando por Seção, Classe e Grupo, e relacionando-as com perspectivas teóricas, encontra base em várias áreas da literatura acadêmica. As patentes, ao serem classificadas dessa maneira, não apenas nos fornecem uma visão detalhada das áreas tecnológicas de foco, mas também permitem a aplicação de teorias da gestão da inovação e dos sistemas de inovação para entender melhor o ecossistema inovador em que a Força Aérea Brasileira opera.

4.3 Análise dos clusters

A partir da análise de agrupamento realizada com o método KMeans e a transformação TF-IDF (MURTHY et al., 2020) nas patentes recentemente fornecidas, identificamos cinco clusters distintos, cada um representando um conjunto único de temas ou áreas de foco tecnológico, conforme indicado pelos termos mais frequentes em cada cluster, como observa-se as definições de cada Cluster na Tabela 1:

TABELA 1
Classificação e definição dos Clusters

Cluster 1 - Sistemas e Métodos de Aperfeiçoamento:	Este cluster agrupa patentes relacionadas a sistemas e métodos de aperfeiçoamento, enfatizando inovações em sistemas baseados em fibras ópticas e outras tecnologias de comunicação. A presença de termos como “sistema”, “aperfeiçoamento”, “ópticas”, e “fibras” sugere um foco em desenvolver e aprimorar soluções tecnológicas para sistemas de comunicação e sensores.
Cluster 2 - Processos de Obtenção e Composição de Materiais:	Patentes neste cluster estão focadas em processos de obtenção e composição de materiais, incluindo métodos para produção de carbono e sistemas baseados em novas composições. Termos como “obtenção”, “processo”, “carbono”, e “partir” indicam uma concentração em inovações químicas e materiais avançados.
Cluster 3 - Dispositivos Portáteis e Sensores:	Este cluster destaca patentes relacionadas a dispositivos portáteis e sensores, com ênfase em tecnologias portáteis e marcadores magnéticos. Os termos “dispositivo”, “portátil”, “sensor”, e “magnéticos” refletem o interesse em desenvolver dispositivos compactos para diversas aplicações, incluindo medições e monitoramento.
Cluster 4 - Tecnologia de Fibra Óptica e Sensores:	Patentes neste cluster concentram-se em fibra óptica e sensores, com um destaque especial para métodos e dispositivos que utilizam fibras ópticas. A repetição de termos como “fibra”, “óptica”, e “sensor” sugere um forte enfoque em explorar o potencial das fibras ópticas em aplicações de sensoriamento e comunicação.
Cluster 5 - Processos de Fabricação com Laser e Materiais Avançados:	O último cluster reúne patentes que envolvem processos de fabricação utilizando laser e o desenvolvimento de materiais avançados, particularmente titânio e compostos de manganês. Termos como “processo”, “laser”, “fabricação”, e “titânio” indicam uma ênfase em técnicas de fabricação de precisão e a criação de materiais com propriedades específicas.

• Fonte: Elaborado pelos autores a partir da análise KMeans e a transformação TF-IDF (MURTHY et al., 2020).

A aplicação do método KMeans e a transformação TF-IDF aos títulos das patentes da Força Aérea Brasileira resultou na categorização das patentes em cinco grupos distintos, cada um representando um conjunto de temas ou áreas tecnológicas específicas. A análise temporal destes clusters revela variações na ênfase de inovação ao longo dos anos, desde 1980 até 2023, refletindo as mudanças nas prioridades de pesquisa e desenvolvimento. Por exemplo, a predominância do Cluster 1 em anos como 2010 sugere um foco intensificado em áreas específicas de tecnologia durante esse período, enquanto a distribuição mais equilibrada entre os clusters em outros anos indica uma abordagem mais diversificada à inovação.

Essa análise dos clusters revela a diversidade de áreas de pesquisa e desenvolvimento abordadas nas patentes, desde aprimoramentos em sistemas de comunicação até inovações em materiais e processos de fabricação. Cada cluster reflete uma área tecnológica específica em que a Força Aérea Brasileira está buscando avançar, demonstrando a amplitude e a profundidade do seu compromisso com a inovação e o desenvolvimento tecnológico como pode ser observado pela quantidade de pedidos por Cluster no Gráfico 3 a seguir:

GRÁFICO 3
Quantidade de Patente por Cluster.

O Gráfico 3 revela uma distribuição bastante equilibrada nas áreas de Sistemas e Métodos de Aperfeiçoamento e Processos de Obtenção e Composição de Materiais, cada um com 28 pedidos. Isso sugere uma ênfase significativa no desenvolvimento e aperfeiçoamento de métodos, bem como na criação de novos materiais. Por outro lado, Dispositivos Portáteis e Sensores, e Tecnologia de Fibra Óptica e Sensores apresentam uma quantidade menor de patentes, com 10 e 9 pedidos respectivamente, o que pode indicar um campo mais nichado ou emergente de inovação. Já os Processos de Fabricação com Laser e Materiais Avançados contam com 19 pedidos, refletindo um interesse moderado em avanços nessa área específica de manufatura. A partir do Gráfico 4, nota-se o registro de patentes por ano, organizado por cluster, possibilitando a observação do desenvolvimento de tecnologias e dos focos estratégicos da FAB.

GRÁFICO 4
Quantidades de Patentes por Ano.

A partir do Gráfico 4 observa-se que a distribuição dos pedidos de patentes ao longo dos anos pelos clusters apresentados apresenta uma variação e indica áreas específicas no desenvolvimento tecnológico. O Cluster 1, que abrange Sistemas e Métodos de Aperfeiçoamento mantém registro praticamente em toda a série histórica, e o Cluster 2, dedicado a Processos de Obtenção e Composição de Materiais, começaram a ter um aumento notável em pedidos a partir de 2010, sugerindo um foco crescente nessas áreas.

Enquanto isso, os Clusters 3 e 4, que se concentram em Dispositivos Portáteis e Sensores e Tecnologia de Fibra Óptica e Sensores, respectivamente, apresentaram uma atividade mais esporádica, com poucos pedidos ao longo do tempo, talvez refletindo mercados mais de nicho ou campos com barreiras de entrada mais altas. O Cluster 5, que lida com Processos de Fabricação com Laser e Materiais Avançados, mostrou um aumento significativo em 2006, seguido de períodos de menor atividade, possivelmente alinhados com avanços ou inovações específicas naqueles anos. Por exemplo, ciclos de inovação, como o cluster 5 (1999 a 2014), cluster 4 (1997 a 2006) e o cluster 3 (2006 a 2015) possui uma constância nos pedidos em determinados períodos. Já o cluster 2 inicia uma continuidade de seus pedidos em 1996 com o seu maior pico em 2010, sendo possível inferir que estão seguindo os ciclos de inovação. Os pedidos de patentes realizados até 1999 foram feitos pelo extinto CTA, demonstrando que há uma mudança no perfil do desenvolvimento tecnológico realizado.

5. Discussão dos resultados

A evolução dos paradigmas tecnológicos da Força Aérea Brasileira (FAB), evidenciada por seus registros de patentes, também pode ser compreendida à luz de paradigmas teóricos que orientam a inovação e o desenvolvimento tecnológico. No período inicial, de 1960 a 1990, o paradigma técnico-industrial alinha-se à Visão Baseada em Recursos (RBV) de Barney (1991), que enfatiza a construção e proteção de recursos estratégicos como fonte de vantagem competitiva. A concentração de patentes em áreas como Química e Metalurgia reflete a busca por autonomia tecnológica em materiais críticos e processos químicos fundamentais. A teoria dos Sistemas Nacionais de Inovação (CARLSSON et al., 2002) também se aplica, dado que a FAB estruturou sua base tecnológica com instituições como o CTA para integrar capacidades de pesquisa e desenvolvimento no setor de defesa.

Durante o período de transição e modernização, de 1990 a 2010, a abordagem da FAB foi ampliada com a introdução de tecnologias dual-use e maior integração com a Base Industrial de Defesa (BID). Este período pode ser interpretado sob a ótica da Teoria dos Ciclos de Inovação (SPESCHA; WOERTER, 2019), que explica os picos de atividade de patenteamento como resposta a avanços tecnológicos e necessidades estratégicas. Além disso, a teoria da Inovação Orientada por Problemas (GHAZINOORY et al., 2020) é relevante para entender como as patentes na área de Física, especialmente em sensores e dispositivos ópticos, foram direcionadas para resolver desafios operacionais e estratégicos específicos. A transição do CTA para o DCTA representa uma evolução para um modelo mais flexível e colaborativo, alinhado com a integração entre governo, academia e indústria.

No período contemporâneo, de 2010 em diante, o paradigma da inovação aberta, conforme Chesbrough (2003), tornou-se central para as estratégias de desenvolvimento tecnológico da FAB. As práticas da tríplice hélice e o modelo de inovação colaborativa consolidaram-se com o Sistema de Inovação da Aeronáutica (SINAER) e iniciativas como o Novo Marco Legal de Inovação. As patentes desse período refletem a adoção da Teoria da Inovação Aberta e o enfrentamento do “paradoxo da abertura” (ARORA et al., 2015), equilibrando proteção intelectual com colaboração. O enfoque em processos avançados, como o uso de laser e materiais compostos, também dialoga com a Visão Baseada na Organização (IBV) de Costello (2018), que destaca a inovação como elemento central para sustentar a competitividade estratégica. Assim, a FAB demonstra como paradigmas teóricos e tecnológicos se integram em suas estratégias de inovação para manter sua relevância no cenário nacional e internacional.

Adicionalmente, a constante atividade de patenteamento ao longo de quatro décadas reflete a abordagem da FAB em alinhar inovação com a Visão Baseada em Recursos (RBV), conforme discutido por Gupta et al. (2018), mostrando como as patentes são recursos estratégicos para vantagens competitivas sustentáveis. Esta dinâmica indica não apenas um forte compromisso com a inovação, mas também a capacidade da FAB de adaptar-se às mudanças tecnológicas e de mercado, ilustrando a complexidade de seu ecossistema inovador através da colaboração interna e externa e de uma estratégia bem delineada para enfrentar os desafios futuros.

Sob a perspectiva da teoria dos ciclos de inovação de Spescha e Woerter (2019), observa-se que a evolução da inovação tecnológica segue um padrão cíclico, influenciado por fatores tecnológicos, econômicos e sociais. Esse padrão é marcado por variações no número de patentes ao longo dos anos, demonstrando distintos períodos com picos de atividade inovadora. Por exemplo, a notável redução no registro de patentes em 2020 pode ter sido impactada pela pandemia de COVID-19, que redirecionou recursos para demandas emergenciais, mostrando que o foco de inovação da DCTA não se alinhou diretamente com as necessidades impostas pela crise.

Essa teoria propõe que oscilações na atividade de patenteamento, como a concentração em determinados clusters tecnológicos em anos específicos, refletem fases de intensificação tecnológica ou reações a desafios emergentes no mercado, uma ideia que também encontra eco na Teoria da Inovação Orientada por Problemas, de Ghazinoory et al. (2020), que explica como as inovações podem ser respostas diretas a problemas específicos.

Ao longo de aproximadamente 40 anos, a constância no registro de patentes da Força Aérea Brasileira evidencia uma abordagem consistente com a Visão Baseada em Recursos (RBV), conforme discutido por Gupta et al. (2018), destacando as patentes como recursos valiosos para a vantagem competitiva sustentável da organização. Esta perspectiva é complementada pela Visão de Inovação Baseada na Organização (IBV) de Costello (2018), que realça a inovação como essencial ao desenvolvimento e sustentação de vantagens competitivas.

A queda recente no registro de patentes, observada no Gráfico 1 para a década de 2020, reflete os desafios do “paradoxo da abertura” em inovação aberta, onde proteção e colaboração devem ser balanceadas, especialmente em mercados competitivos (ARORA; ATHREYE; HUANG, 2015), indicando que a decisão entre patenteamento e abertura é influenciada pelo posicionamento técnico e competitivo entre as instituições, seja em um contexto entre nações na perspectiva da defesa ou entre mercado em produtos caráter mercadológico.

No Gráfico 2, ao analisar o conteúdo dos registros de patentes a partir da classificação IPC, observa-se a predominância das seções G (Física) e C (Química e Metalurgia), o que pode ser analisada à luz da Teoria dos Campos Tecnológicos (FLIGSTEIN, 2021), essa concentração reflete estratégias direcionadas ao desenvolvimento de capacidades tecnológicas específicas que são vistas como cruciais para atender às necessidades operacionais e estratégicas da Força Aérea Brasileira.

A análise por Classe e Grupo revela uma atenção detalhada a áreas específicas de inovação, alinhando-se com a “Teoria da Inovação Orientada por Problemas” (GHAZINOORY et al., 2020), essa abordagem problemática pode direcionar o foco de pesquisa e desenvolvimento para áreas onde soluções inovadoras podem fornecer vantagens significativas em termos de capacidades operacionais e eficiência, como a questão de medições por meio da óptica e laser ou de materiais como cerâmica e polímeros.

A distribuição de patentes da Força Aérea Brasileira, revela um ecossistema inovador complexo, onde a FAB organiza diversos atores-chave promovendo a colaboração entre instituições de pesquisa, universidades e indústria de forma interna e externa. Esta diversidade de patentes, abrangendo várias seções, classes e grupos, indica um sistema robusto e multifacetado, sustentando vantagens competitivas por meio das patentes como recursos estratégicos (GUPTA et al., 2018). A competência da FAB em manter uma liderança tecnológica também é ilustrada pela maneira como as patentes refletem a interação contínua dentro de seu ecossistema econômico e social, contribuindo para entender a variação nos temas de patentes e as mudanças na dinâmica de inovação, incluindo o surgimento de novas tecnologias e alterações em políticas (ZOBEL; BALSMEIER; CHESBROUGH, 2016). Ademais, a análise de Beneito (2006) sobre P&D interna versus contratada destaca que diferentes tipos de atividades de P&D levam a distintos resultados de desenvolvimento tecnológico, influenciando diretamente as políticas de inovação.

6. Considerações finais

Este trabalho teve como objetivo de desenvolver uma compreensão abrangente do desenvolvimento das tecnologias e áreas de foco tecnológico nas patentes registradas pela Força Aérea Brasileira, por meio de análises temporal e de IPC (ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA PROPRIEDADE INTELECTUAL, 2023), complementadas por uma proposta de classificação em clusters baseada nos temas das patentes. O estudo do desenvolvimento de tecnologias e focos tecnológicos da Força Aérea Brasileira (FAB) por meio de seus registros de patentes oferece ganhos teóricos significativos, contribuindo para a expansão da Visão Baseada em Recursos e da adoção de modelos de inovação aberta.

Ele fornece um entendimento aprofundado de como organizações complexas e orientadas para a defesa inovam e sustentam vantagens competitivas, além de ilustrar a aplicabilidade de teorias de inovação em contextos específicos de defesa e tecnologia. A análise detalhada das patentes permite uma compreensão mais clara da interação entre capacidades internas e exigências externas, mostrando como essas organizações gerenciam e protegem seus recursos estratégicos. Este estudo também enriquece o diálogo acadêmico sobre como teorias estabelecidas podem ser adaptadas ou expandidas para incluir nuances específicas do setor de defesa e segurança.

A metodologia utilizada para analisar o desenvolvimento das tecnologias e as principais áreas de foco tecnológico da Força Aérea Brasileira (FAB) através de seus registros de patentes, conforme delineada no artigo, oferece um robusto quadro analítico para entender os avanços estratégicos e tecnológicos no setor de defesa. Este método, que inclui análise temporal das patentes, avaliação categorial baseada na Classificação Internacional de Patentes, e segmentação em clusters, permite uma investigação detalhada e estruturada dos dados de patentes, revelando não apenas a quantidade de inovações, mas também as áreas tecnológicas específicas de foco ao longo do tempo. Este enfoque é crucial para captar as dinâmicas de inovação dentro da FAB, identificando padrões de desenvolvimento tecnológico e ajustes em resposta a mudanças estratégicas ou desafios emergentes.

A abordagem empregada tem significativa importância prática e teórica, pois não apenas direciona políticas e estratégias de desenvolvimento tecnológico dentro da FAB, mas também contribui para a literatura acadêmica ao proporcionar insights sobre como as organizações podem gerenciar e capitalizar suas capacidades de inovação em um ambiente competitivo e em constante mudança. A evolução tecnológica da Força Aérea Brasileira (FAB), evidenciada por seus registros de patentes, reflete uma transição entre três paradigmas distintos, orientados por teorias de inovação e desenvolvimento tecnológico. No período inicial (1960-1990), o paradigma técnico-industrial, alinhado à Visão Baseada em Recursos (RBV), focou na construção de capacidades estratégicas, com ênfase em materiais e processos químicos.

Entre 1990 e 2010, a transição para o paradigma de modernização tecnológica incorporou princípios dos Ciclos de Inovação e da Inovação Orientada por Problemas, destacando tecnologias dual-use e dispositivos ópticos avançados. No período contemporâneo (2010 em diante), a adoção do paradigma da inovação aberta, fundamentada nas teorias de Chesbrough (2003) e Costello (2018), impulsionou a colaboração com academia e indústria, resultando em avanços em processos de fabricação com laser e materiais compostos, consolidando a FAB como um exemplo de inovação integrada e adaptativa no setor de defesa.

Na classificação por Código Internacional de Patentes (IPC), as Seções G (Física) e C (Química e Metalurgia) predominam, com 30 e 26 patentes, respectivamente, revelando uma concentração em inovações nessas áreas críticas para o desenvolvimento de novos materiais e processos. A análise mais detalhada por grupo indica uma especialização, como no grupo 35.0 da Seção C, que se destaca com 10 patentes, sugerindo uma área de foco tecnológico dentro da química e metalurgia relacionada a materiais cerâmicos avançados.

A análise por cluster, utilizando o método KMeans e transformação TF-IDF (MURTHY et al., 2020), revelou cinco clusters distintos, com os Clusters 1 e 2 sendo os mais produtivos com 28 pedidos cada. O Cluster 1, focado em Sistemas e Métodos de Aperfeiçoamento, apresenta pedidos consistentes ao longo da série histórica, enquanto o Cluster 2, dedicado a Processos de Obtenção e Composição de Materiais, mostra um aumento acentuado a partir de 2010. Os Clusters 3 e 4, relacionados a Dispositivos Portáteis e Sensores e Tecnologia de Fibra Óptica e Sensores, respectivamente, demonstram pedidos mais esporádicos, enquanto o Cluster 5, focado em Processos de Fabricação com Laser e Materiais Avançados, exibiu um pico em 2006.

O estudo apresenta limitações na métrica e a natureza da pesquisa por ser um estudo em uma única organização, o que implica na limitação da generalização dos resultados para outras áreas ou contextos. Outra limitação são as patentes consideradas como indicadores imperfeitos de atividade inovativa e organizações militares podem ser mais propensas ao uso de segredo do que de patentes, ou a ausência de informações sobre a aplicação dessas inovações. Limitações temporais também são notáveis, pois o estudo se restringe a um período específico, e mudanças subsequentes nas políticas ou tecnologias podem impactar a relevância dos achados. Futuras pesquisas poderiam incluir comparações internacionais, análises do impacto tecnológico das inovações, estudos sobre colaborações em inovação, previsões de tendências futuras utilizando análises preditivas, o impacto das políticas de inovação, e analisar a relação entre patenteamento e internalização de recursos estratégicos. Esses estudos ajudariam a expandir a compreensão das dinâmicas de inovação e contribuiriam para estratégias mais eficazes de pesquisa e desenvolvimento.

Agradecimentos

Os autores agradecem às instituições ligadas ao sistema de pesquisa da Força Aérea Brasileira por sua contribuição para o desenvolvimento tecnológico e a inovação no setor aeroespacial.

• Fonte de financiamento:
  os autores declaram que não há fonte de financiamento.

Declaração de Disponibilidade de Dados

Os dados utilizados neste estudo são de acesso público e foram obtidos a partir dos registros do Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). A base de dados organizada pelos autores e utilizada nas análises pode ser disponibilizada mediante solicitação ao autor correspondente.

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• Declaração de Editor Responsável pelo Processo de Avaliação
  Os editores Wilson Suzigan (Editor-chefe) e Renato de Castro Garcia (Editor-adjunto), juntamente com os Editores-convidados da seção especial “Inovação na Indústria de Defesa”, Marcos Barbieri Ferreira e Peterson Ferreira da Silva, foram responsáveis pelo processo de avaliação, acompanhamento e gerenciamento do artigo até sua aprovação para publicação.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  15 Jun 2026
• Data do Fascículo
  2026

Histórico

• Recebido
  10 Jun 2024
• Revisado
  10 Jun 2025
• Aceito
  26 Fev 2026