Interactive toy for cognitive stimulation of neurodivergent children: product development following the Product Development Process (PDP)

Authors

  • Beatriz de Jesus dos Santos Universidade Federal do Recôncavo da Bahia Author https://orcid.org/0000-0001-7844-3483
  • Alina de Oliveira Freitas Universidade Federal do Recôncavo da Bahia Author
  • Andre de Mendonça Santos Universidade Federal do Recôncavo da Bahia Author https://orcid.org/0000-0002-3887-0189
  • Lucas Vitorino Alves Universidade Federal do Recôncavo da Bahia Author
  • Óliver Silva Costa Barreto Universidade Federal do Recôncavo da Bahia Author https://orcid.org/0000-0002-0215-9424

DOI:

https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i4.49881

Keywords:

neurodivergent, product, PDP

Abstract

The neurodiversity paradigm has driven the creation of solutions that promote inclusive cognitive development. Although the toy sector is expanding, there is still a shortage of products that combine safety, multisensory stimulation, and methodological rigor. This article presents the adapted application of the Product Development Process (PDP) in the design and prototyping of a sensory maze aimed at neurodivergent children. The methodology used quality tools such as QFD, the morphological matrix, and FMEA, which were essential for translating complex user needs into technical requirements that ensured engagement, safety, and pedagogical effectiveness. The project prioritized materials such as ABS and acetate, rounded edges, and interactive LED pathways. Additive manufacturing enabled the development of a 3D polymer prototype and the identification of failures prior to production. As a limitation, the study highlights the absence of usability testing, indicating directions for future research.

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Author Biographies

  • Beatriz de Jesus dos Santos, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

    I hold a Bachelor's degree in Interdisciplinary Energy and Sustainability and am a Production Engineering student at UFRB, with a clear purpose: to unite technical knowledge, innovation, and social impact, focusing on data, processes, and diversity. My career path is defined by my ability to lead, optimize, and generate results in complex environments, always with a strategic and future-oriented vision.

    Currently, I am deepening my skills in data analysis, process improvement (Green Belt), and growth marketing, seeking to apply the principles of Production Engineering efficiently and in line with market demands. I actively seek opportunities in marketing, project management, and data management, where I can drive the development of innovative and evidence-based strategies.

    With proven experience in leadership and project management, I served as Vice-President of the Bahia Production Engineering Center (NUBEEP) and am an active member of the IEEE. I managed teams of over 30 people in organizing AFROSTEM, an event that impacted more than 500 participants, including international attendees, and was recognized as a success story by the IEEE for my role in empowering Black girls and women in STEM.

    Furthermore, as President of the Women in Engineering Affinity Group (WIE UFRB), I led a team of 20 to 25 members in projects focused on inclusion and female leadership in engineering, recognized in 2021 as an "IEEE WIE Exemplary Volunteer Member" by the Northeast Brazil Section.

    I am driven by challenges and the conviction that the connection between people, knowledge, and purpose is fundamental to transforming realities and achieving significant results in any project.

  • Alina de Oliveira Freitas, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

    I have been pursuing an Interdisciplinary Bachelor's degree in Energy and Sustainability since 2019, specializing in Production Engineering, at the Federal University of Recôncavo da Bahia (UFRB) in the city of Feira de Santana.
    In recent years, I have faced several academic and professional challenges:
    In 2021, I had the opportunity to complete my first internship and professional experience, working in the administrative area of ​​the Feira de Santana City Hall;
    In 2022, I joined my university's Junior Enterprise and embraced the opportunity. Initially, I was an administrative and financial assistant at ENGTEMP JR, and currently, I serve as a Project Leader in the Production Engineering area;
    Also in 2022, I passed my first public service exam, even though it was temporary. It brought me life experiences I never imagined I would have. I worked as a census taker for the 2022 census for the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE), a position I held for about 6 months;
    Currently, in May 2023, I joined Ambev as a Young Apprentice, where I seek to gain more and more professional experience and knowledge that I will take with me for life.

  • Andre de Mendonça Santos, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

    Production Engineer graduated from the State University of Santa Cruz. Master's degree in Science, Innovation and Modeling in Materials from UESC.

    Currently a professor at the Federal University of Recôncavo da Bahia, in the Production Engineering course.

  • Lucas Vitorino Alves, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

    Production Engineer

  • Óliver Silva Costa Barreto, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

    ◉ Professional with experience in Strategic Analysis, Planning & Control, and People Management
    ◉ Extensive knowledge in Environmental Indicators, Life Cycle Assessment, EMS, and Sustainability
    ◉ Specialist in Evidence/Data-Driven Decision Making

    Advocate of inclusive and participatory management, I believe that customer focus is the secret to any successful organization. Facilitated and objective communication, extensive experience in training and development.

    With 5 years of experience in Project Development & Consulting in: Personal and digital management, Continuous Improvement, Performance Indicators, Quality Tools, Agile Development, Design for Environment, Corporate Environmental Performance.

    [Sprint Method for Product Development (MAP, Sketch, Decide, Prototype and Test), storytelling narrative, pitch creation, measurement of service quality perceived by the client through SERVQUAL and E-S-QUAL, use of QFD to gather client requirements and needs in product development, application of 5W2H, Ishikawa diagram and PDCA cycle for management support, obtaining performance indicators such as OEE and OTIF for decision-making, Life Cycle Thinking, LCA modeling for quantifying environmental impacts such as carbon footprint, water footprint and global warming potential (GWP), integration of SDGs into business strategies and ESG support]

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"Illustration of researchers and children interacting in an outdoor educational setting, representing the development of an interactive toy for cognitive stimulation of neurodivergent children."

Published

2025-11-27

How to Cite

Santos, B. de J. dos, Freitas, A. de O., Santos, A. de M., Alves, L. V., & Barreto, Óliver S. C. (2025). Interactive toy for cognitive stimulation of neurodivergent children: product development following the Product Development Process (PDP). Brazilian Journal of Production Engineering, 11(4), 274-293. https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i4.49881

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