Qual é o verdadeiro potencial da Manufatura Aditiva para a Indústria? Transformar a manufatura global e ter cadeias de fornecimento mais distribuídas?
O Fórum Econômico Mundial (World Economic Forum) lançou em janeiro deste ano um white paper com o tema “An Additive Manufacturing Breakthrough: A How-to Guide for Scaling and Overcoming Key Challenges”
O objetivo do conteúdo produzido, em conjunto com a ETH Zurich e 3 institutos Fraunhofer (IGCV, IPT e IAPT), foi compreender como a Manufatura Aditiva (MA) pode criar sistemas de produção mais resilientes, inclusivos, flexíveis e sustentáveis, mobilizando toda a comunidade global de manufatura.
Para compreender os desafios atuais e futuros da implementação da MA nas indústrias, eles dividiram os desafios em 3 grandes áreas:
1. Tecnologia:
- Custos de investimento em equipamento (considerado ainda elevado, em determinadas situações)
- Operação e manutenção
- Certificação das peças produzidas (principalmente para setores críticos como aeronáutico, óleo e gás, entre outros)
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É fundamental se certificar a respeito da qualidade das peças produzidas. -
2. Organização:
- Falta de habilidade para identificar aplicações que possuam alto valor agregado usando MA (às vezes, valor da peça pode ser mais elevada, mas os benefícios diretos e indiretos (lead time, estoque digital, etc) são bem maiores. Por isso, é importante identificar as aplicações ideais!)
- Conhecimento limitado sobre as tecnologias e projeto para MA (peça fabricada por MA não deve ter mesmo projeto de uma peça fabricada por outro processo (usinagem, conformação, etc), cada um tem características e benefícios específicos)
- Falta de pessoal qualificado (ainda se forma poucos profissionais com pensamento em produzir peças por MA).
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A AM é de grande ajuda para a construção de peças complexas. -
3. Ecossistema:
- Falta de procedimentos de qualificação regulamentados pela indústria (atualmente a ISO e ASTM vem realizando trabalhos para ajudar neste processo)
- Transferência de dados/informações de arquivos ainda não padronizada (qualidade insuficiente dos arquivos de projeto)
- Falta de uma cadeia de processo digital integrada do projeto à fabricação
A existência de uma cadeia de processo facilitaria não só um maior controle do mesmo, como garantiria uma maior qualidade. Com bases nestes desafios, em estudos de casos e entrevistas com especialistas, foram compiladas as 4 melhores práticas para adoção da Manufatura Aditiva:
I) Implemente a MA através de interações
Ao implementar a MA na sua indústria, não faça de uma forma radical. Realize as implementações passo a passo, aumentando a complexidade à medida que a equipe conheça melhor os processos e aplicações.
Implementar MA requer ampla gama de competência (conhecimento no projeto, material, tecnologia de MA utilizada, entre outros).
II) Puxe, não empurre
Construa aplicações para MA a partir de necessidades reais e viáveis dos clientes e do negócio. Investir em pessoal, equipamento, pesquisa e desenvolvimento em MA pode significar um alto valor financeiro. Por isso, é indicado a criação de um ambiente autossustentável, onde estes investimentos sejam transformados em aplicações reais e com ROI interessantes.
Algumas vezes, começando pelo menos complexo, mostrando o valor da tecnologia e evoluindo passo a passo, é mais adequado do que já ir para situações mais complexas. O ideal é encontrar a relação custo-benefício e modelo de negócio mais adequado para implementação da MA.
III) Colabore para complementar
Colabore com outras pessoas e compartilhe aprendizados para progredir mais rapidamente. Por ser necessário competências diferentes para implantação da MA, às vezes pode ser difícil para uma empresa pequena conhecer todos aspectos necessários da tecnologia, material, projeto, etc.
Por isso, a colaboração entre empresas, fabricantes, instituições de pesquisas, prestadores de serviço é fundamental para amplificar conhecimento e lacunas que a falta de competência ou habilidades pode trazer a este cenário.
PS: Recentemente criamos um grupo de whatsapp para compartilhar informações sobre o mundo da MA. Se quiser participar, manda uma mensagem!
IV) Crie uma estratégia e suporte
Tenha uma estratégia para MA e forneça suporte para atuar como uma importante força na sua organização. Em geral, a MA deve ser possuir uma importância estratégica dentro da empresa, sendo apoiada pelos C-Levels, pois, muitas vezes, precisam ser realizadas mudanças significativas na instituição.
Por isso, é fundamental alinhar os projetos de implementação de MA com todos envolvidos, com suporte gerencial, para comprometimento das pessoas e do orçamento.
No white paper são apresentados também o que os autores consideram como os 6 facilitadores para industrialização da MA:
1. Redução do custo da cadeia de fabricação e processo
Aumentar a velocidade do processo de fabricação das peças por MA trás o potencial para reduzir os custos de fabricação nos próximos anos. Uma das tecnologias mais promissoras para isto é a Binder Jetting (falei desta tecnologia neste artigo – clique aqui).
Em paralelo, espera-se que os custos dos materiais reduzam, assim como os pós-processamentos.
As pesquisas que trazem melhorias técnicas permitem um salto de produtividade e redução significativa nos custos finais das peças.
2. Qualificação de produção e garantia de qualidade
Aprimorar os métodos de verificação de qualidade das peças produzidas por MA, como o monitoramento dos processos de fabricação, é uma das prioridades nas pesquisas e desenvolvimentos atuais. Entretanto, o processo é ainda complexo e que podem ter altos custos.
3. Integração da MA e da cadeia de processos digitais na produção
Uma agenda estratégica de longo prazo, em conjunto com suporte gerencial, é fundamental para integrar a MA com as tecnologias de produção, através de softwares de planejamento de processo (por exemplo).
Os especialistas do Fraunhofer preveem que a longo prazo a MA pode ser uma tecnologia de produção integrada com uma cadeia de processo digital madura.
4. Determinação de outros padrões e normas
Existe uma rápida evolução na normatização e padronização das tecnologias e peças fabricadas pela MA. Entretanto, outras padronizações, principalmente relacionadas a sustentabilidade, formato de dados e segurança digital, precisam evoluir.
Com o amadurecimento destas normas, o nível de qualidade e industrialização da MA tende a crescer nos mais diversos setores.
5. Desenvolvimento de novos aplicativos
Além da tecnologia de fabricação é fundamental também ter softwares e aplicativos associados ao processo, para facilitar o desenvolvimento das soluções de MA. Soluções que auxiliem o design, combinação de multimateriais, otimização das cubas e suportes, entre outros, são importantes para crescimento contínuo da tecnologia.
6. Desenvolvimento de know-how
O uso de MA em diversos setores e empresas dos mais diversos tamanhos (principalmente micro e pequenas empresas), ajudam a acelerar o crescimento desta tecnologia no mercado.
Uma nova formação de técnicos, engenheiros e pesquisadores com conhecimento em MA exigem um esforço no curto prazo, que trará muitos benefícios no longo prazo.
Por fim, são sugeridos os 7 passos para avançar com a MA:
Sete passos para avançar a AM. Para saber mais leia acesse o site.
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