Na área da produção, onde a consistência e a confiabilidade são altamente valorizadas, a engenharia de produção tende a adotar uma abordagem diferente dos desenvolvedores de software, popularizada como fail-fast. Especialmente quando lidam com tempos de ciclo medidos em segundos, ou até mesmo frações de segundo, a previsibilidade se torna crucial. Essa mentalidade talvez explique a hesitação dos fabricantes em considerar novos processos, como a impressão 3D em metal, como método viável para produção em larga escala, restringindo-os a protótipos e produções em pequena escala.
Ao formular uma estratégia de fabricação, é essencial considerar que novas tecnologias, por sua própria natureza, envolvem mais incertezas do que os processos convencionais. As estratégias de fabricação não podem se dar ao luxo de seguir a abordagem do Vale do Silício, onde a fórmula “Lei de Murphy + Repetição = Sucesso” é adotada. Uma estratégia de fabricação eficaz deve levar em consideração as seguintes decisões:
- Capacidade: O que você está fabricando, quais recursos você utilizará e como fará isso?
- Processo: Quais sistemas serão empregados?
- Instalação: Qual será o layout da fábrica/organização?
- Fabricação interna ou terceirização (make or buy decision): O que pode ser produzido internamente e quando será necessário recorrer a terceiros?
- Infraestrutura: Como será realizado o planejamento, controle e garantia de qualidade?
- Recursos humanos: Quais profissionais, funções e estruturas organizacionais são necessárias? Como a companhia irá fazer esta estruturação?
Cada uma dessas decisões representa uma etapa em sua estratégia de fabricação. Considerar cada um desses pontos é um gerenciamento necessário e inteligente. Imagine o quão arriscado seria tentar montar uma fábrica sem ter um plano amplo sobre como ela se encaixa em seu negócio. Da mesma forma, implantar uma estratégia de fabricação sem levar em consideração estes pontos seria um caminho lento, arriscado e incerto.
Comece analisando as capacidades e processos de impressão 3D em metal
Considere não somente as tecnologias de impressão em si, mas toda a cadeia de gerenciamento do processo, se apoiando em fabricantes que possam auxiliar nas etapas de uma implementação de sucesso.
Ao iniciar sua estratégia de fabricação aditiva de metal, é necessário abordar as questões de capacidade e, provavelmente, você já tem respostas em mente. Se você está fabricando um novo produto projetado especificamente para impressão 3D ou redesenhando uma peça existente para aproveitar a tecnologia, você já deve saber o que está fazendo.
As perguntas sobre quais recursos você usará para fabricar o produto e como fará isso estão intimamente ligadas à questão do processo: quais sistemas serão empregados? No caso da MA (manufatura aditiva) de metal, os processos mais populares comercialmente disponíveis são a fusão em leito de pó por fusão seletiva a laser (DMLS / SLM) e deposição de energia direta (DED) usando pó de metal ou fio, impressão de corpos verdes por processo FDM/FFF, e jateamento de aglutinante, que envolve a deposição de um agente aglutinante em um leito de pó de metal para formar um corpo verde para sinterização. Cada uma dessas tecnologias possui vantagens e desvantagens, característicos de sua própria natureza, que vão desde materiais disponíveis e velocidades de impressão possíveis até requisitos de pós-processamento e custo. A seleção dependerá da aplicação específica, mas todas essas decisões estão profundamente interligadas.
Planeje as instalações de fabricação e considere a subcontratação de parceiros
Ao planejar a instalação de fabricação por MA, mais uma vez, as particularidades de sua aplicação determinarão como você organiza seus sistemas MA de metal dentro de sua empresa. No entanto, existe também a opção de instalar as máquinas em uma instalação especializada de terceiros. Alguns clientes optam por comprar um sistema e seguir esta estratégia para aproveitar ao máximo a infraestrutura já preparada e o conhecimento da empresa em MA. Essa abordagem permite que os engenheiros trabalhem em conjunto com especialistas, coloquem a aplicação em funcionamento e até qualifiquem o processo.
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Posteriormente, com um processo mais maduro, o sistema é transferido para o local final para operação. Essa estratégia evita o problema de adquirir um equipamento caro e não poder utilizá-lo desde o início.
Uma outra opção é terceirizar completamente a produção de peças AM de metal. No entanto, isso não elimina a necessidade de conhecimento interno em manufatura aditiva, a menos que você esteja disposto a depender inteiramente do fornecedor. Além disso, confiar na subcontratação também limita um dos principais benefícios da impressão 3D, que é a capacidade de transformar a logística, encurtando ou até mesmo eliminando as cadeias de suprimentos.
Planeje a infraestrutura e recursos humanos com eficiência
Além de planejar a capacidade e o processo, é essencial considerar a infraestrutura e os recursos humanos necessários para a manufatura aditiva de metal. Incorporar a MA para metais no planejamento, realizar o controle e garantia de qualidade não é tarefa fácil, mas é apenas uma pequena parte do processo como um todo. É fundamental o foco no treinamento, educação, desenvolvimento e experiência exigidos pela manufatura aditiva de metal para uma longevidade do processo.
À medida que as interfaces homem-máquina (IHM) se tornam mais aprimoradas, existe o risco de subestimar o conhecimento necessário para operar as máquinas. Cair na armadilha de pensar que qualquer pessoa pode configurar e operar uma impressora 3D industrial de metal pode ser um equívoco. Embora isso possa ser verdade para processos fixos, para se manter atualizado com os desenvolvimentos mais recentes e explorar novas aplicações, é necessário ter uma equipe com a combinação certa de treinamento, experiência e interesse pelo autodesenvolvimento. É importante buscar ajuda de organizações especializadas, para manter-se competitivo no mercado. A MA é uma área da engenharia em franca expansão e em constante aprimoramento de processos e sistemas, como é o caso da impressão 3d sem suporte para metais da EOS.
Adote uma estratégia campeã de fabricação por impressão 3D
Uma estratégia de fabricação aditiva de metal bem-sucedida requer atenção aos detalhes técnicos mencionados, mas também exige uma estratégia geral sólida. Veja o exemplo da Marinha dos Estados Unidos, que entendeu os desafios da manufatura aditiva e embarcou nessa jornada:
Eles consideraram a cadeia de suprimentos, criaram centros de excelência, treinaram seu pessoal e viram a impressão 3D como uma tecnologia de produção desde o início, não apenas para prototipagem, o que permitiu a criação de um ecossistema sustentável para aproveitar ao máximo as capacidades destas incríveis tecnologias. Assim deveria ser com as empresas também, que, ao invés de adotar uma tecnologia ou outra, criar um processo robusto com profissionais qualificados para estes departamentos.
Em última análise, para ter sucesso na manufatura aditiva de metal, é necessário desenvolver uma estratégia que esteja alinhada com os princípios da fabricação tradicional enxergando como aliado os benefícios da manufatura aditiva não somente como um novo processo de produção, mas como tecnologias que podem alavancar a eficiência de seus produtos e negócio.
Se você deseja saber como implementar com eficiência a manufatura aditiva industrial em sua empresa, ficaremos felizes em ajudar sua empresa. Nosso time de especialistas está pronto para atendê-los com eficiência e total transparência de informações.
