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Como as empresas aeroespaciais podem levar a fabricação de aditivos ao próximo nível com o MES?


A indústria aeroespacial e de defesa (A&D) é uma das primeiras a adotar a impressão 3D. A maioria dos principais OEMs e fornecedores aeroespaciais usam impressão 3D para prototipagem funcional, fabricação de ferramentas e redução de peso de peças de uso final.

Enquanto procuram expandir o AM na indústria aeroespacial, os usuários de AM com visão de futuro estão investigando maneiras de permitir o fluxo de trabalho de AM repetível. Alcançar a repetibilidade e garantir a qualidade das peças AM, no entanto, é ainda mais fácil de falar do que fazer.

Então, quais são os desafios que as empresas aeroespaciais e de defesa enfrentam ao adotar a AM? E o mais importante, quais soluções podem ajudá-los a superar esses desafios e colher os benefícios da manufatura digital?


Fabricação de aditivos na indústria aeroespacial e de defesa



A pandemia Covid-19 causou uma interrupção sem precedentes no tráfego aéreo global de passageiros em 2020, levando a muitas consequências prejudiciais para os fabricantes de aeronaves.

Para preparar melhor os negócios para a recuperação, os fabricantes e fornecedores aeroespaciais recorreram às tecnologias digitais, com a AM entre elas, para reduzir os prazos de entrega, melhorar a eficiência do combustível e aumentar a sustentabilidade geral das viagens aéreas.

Embora AM não seja nenhuma novidade para as empresas aeroespaciais, só recentemente a tecnologia se tornou avançada o suficiente para ser usada em aplicações aeroespaciais funcionais.

No entanto, a tecnologia AM e os processos em torno dela ainda estão longe de estar totalmente maduros. Enquanto a indústria está constantemente desenvolvendo novos padrões, materiais e sistemas, alcançar AM reproduzível é uma tarefa difícil para a maioria das empresas.

Descubra mais sobre os aplicativos de impressão 3D em A&D:

• Impressão 3D para cabines de aeronaves

• Foguetes impressos em 3D e o futuro da fabricação de naves espaciais

Cinco desafios para AM escalonável na indústria aeroespacial - e como um MES aditivo pode ajudar


1. Atendendo aos padrões da indústria e obtendo peças AM certificadas para voo


Os participantes da A&D operam em um ambiente altamente regulamentado. As empresas precisam cumprir os regulamentos sobre segurança da informação, preços de contratos e custos de projetos. Eles também estão sujeitos a requisitos de auditoria e integridade do produto.

O projeto, a produção e a manutenção de todas as aeronaves exigem aprovações da FAA nos EUA e da EASA na Europa. Embora esses regulamentos sejam essenciais para a segurança dos passageiros e do operador, eles também tornam imperativo que os OEMs e fornecedores mantenham padrões de alta qualidade de seus produtos e serviços.

Os requisitos exatos também se aplicam a peças fabricadas aditivamente. Embora os padrões e regulamentações para impressão 3D na indústria aeroespacial sejam gradualmente desenvolvidos, há um desafio contínuo para as empresas aeroespaciais em configurar o fluxo de trabalho que facilita a conformidade e o controle de auditoria.

Como o MES oferece suporte à conformidade regulatória

O software MES para manufatura aditiva permite que OEMs e fornecedores aeroespaciais aumentem a conformidade com os requisitos regulatórios, como o AS9100, coletando, rastreando e controlando dados ativos sobre peças e processos.

Essas informações permitem que os gerentes tomem decisões mais informadas que ajudam a melhorar o gerenciamento das áreas que afetam a qualidade do produto.

Outro benefício do MES é o controle de design. O MES ajuda os fabricantes a garantir que o processo seja seguido conforme foi projetado pela engenharia. Essa aplicação apóia a padronização das operações, melhorando ainda mais a rastreabilidade e a repetibilidade.

2. Reduzindo o tempo de espera para peças AM e comprimento da cadeia de suprimentos


Livros de pedidos recordes para OEMs comerciais dão suporte à produção futura por 8 a 10 anos.

À medida que os OEMs aumentam a produção para entregar suas grandes carteiras de pedidos, os fornecedores em diferentes níveis da cadeia de suprimentos estariam sob pressão para entrega no prazo, mantendo a qualidade e os custos sob controle.

Muitos fornecedores investiram em recursos de AM para apoiar a produção mais rápida de componentes críticos de avião, incluindo peças de cabine e componentes de motor (por exemplo, câmaras de combustão, injetores, bombas e válvulas de propulsão principais).

Mas, para acompanhar a demanda crescente, as empresas aeroespaciais que executam operações de AM devem garantir o nível certo de excelência operacional.

Alcançar esse nível de excelência exigiria que os OEMs e fornecedores integrassem sua rede de cadeia de suprimentos. O desafio crítico aqui é que muitas empresas permanecem inconscientes das soluções disponíveis para AM que podem conectar diferentes partes da cadeia de abastecimento.

Como o MES facilita as cadeias de suprimentos digitais

Criar uma cadeia de suprimentos integrada para AM significa estabelecer uma plataforma digital centralizada para gerenciar, rotear e rastrear trabalhos em diferentes fornecedores.

As soluções de MES de ponta para AM permitem que as empresas se conectem diretamente com seus fornecedores e subcontratados preferidos. Ao configurar a plataforma a ser utilizada nas duas partes, as empresas podem criar uma rede que simplifica a comunicação com os fornecedores e permite o encaminhamento dos trabalhos de produção e pós-processamento.

As soluções MES avançadas podem ir ainda mais longe para permitir o roteamento automatizado de tarefas com base em parâmetros predefinidos, como tempo de espera e custo.

3. Reduzindo os custos de AM e o desperdício de materiais de alto valor


Materiais de alta qualidade para voo são necessários para imprimir peças funcionais de aviões em 3D. Esses materiais, sejam compósitos reforçados com carbono ou metais como o titânio, são muito caros.

Para usar a manufatura aditiva na indústria aeroespacial de maneira econômica, as empresas precisam garantir o uso eficiente dos materiais. Isso, entretanto, não é tão fácil.

Imagine um cenário em que você inicia uma construção usando pó de titânio. Sua impressora 3D está funcionando há várias horas, derretendo e solidificando camadas de pó metálico de alto custo. E quando o trabalho é concluído, você descobre que a peça falhou e a falha ocorreu em algum lugar no meio do trabalho.

No caso do pó de titânio, isso significa tempo de máquina e desperdício de material no valor de milhares de dólares.

Infelizmente, tais situações não são incomuns na manhã. Embora ocorram construções malsucedidas, as empresas aeroespaciais devem considerar maneiras de minimizar o desperdício.

Como o MES ajuda a economizar custos

Um sistema de execução de manufatura aditiva pode ajudar as empresas aeroespaciais a economizar custos e reduzir o desperdício de material em situações como as descritas acima.

Como?

As soluções MES avançadas podem ser integradas aos sistemas AM para monitoramento da máquina em tempo real. Assim, por exemplo, quando ocorre um erro durante o processo de impressão, um operador pode obter uma notificação por meio do MES e parar a máquina antes que muito de um material caro seja desperdiçado.

Leia também:Como você pode aproveitar o monitoramento de impressora 3D para dimensionar a fabricação de aditivos?

4. Garantindo a proteção IP de dados AM


Reduzir os riscos de violação de IP, especialmente para dados confidenciais, como arquivos de design e parâmetros de produção, é de extrema importância para empresas de A&D.

É por isso que é fundamental usar sistemas que ofereçam suporte à proteção de IP e garantam que os dados permaneçam intactos ao gerenciar as operações de AM.

Como o MES aditivo melhora a segurança

Para garantir a segurança dos dados, sistemas MES aditivos avançados, sejam no local ou baseados em nuvem, são projetados para atender aos padrões da indústria específicos aeroespaciais para segurança e gerenciamento de dados.

Além disso, o aditivo de grau aeroespacial MES tem capacidade interna para segurança de sistemas e troca segura de dados. Por exemplo, isso inclui restringir o acesso ao sistema para qualquer pessoa não autorizada a obter acesso ao aplicativo.

Além disso, as soluções MES aditivas modernas também oferecem suporte a Single Sign-On (SSO) - uma ferramenta de autenticação de usuário empresarial que permite aos usuários fazer login e acessar vários aplicativos e sites usando apenas um conjunto de credenciais.

O SSO reduz os riscos de segurança de várias maneiras. Por exemplo, os usuários não precisam mais controlar dezenas de senhas, enquanto as organizações aeroespaciais podem fortalecer a segurança da identidade com técnicas como autenticação de dois fatores.

5. Estabelecendo visibilidade e rastreabilidade para operações AM


A complexidade e a natureza digital do AM exigem visibilidade em tempo real e controle flexível. E ainda, talvez um tanto paradoxalmente, as empresas que adotam tecnologias avançadas, como AM, continuam a depender de sistemas legados, como impressões e planilhas, para coletar dados e organizar a produção de aditivos.

O papel é um buraco negro para a visibilidade e os dados coletados manualmente no papel estão prontos para erros.

Além do papel, muitas empresas confiam erroneamente em seu ERP para preencher a lacuna de visibilidade. No entanto, os sistemas ERP lutam para rastrear e gerenciar o trabalho de maneira adequada.

Como um sistema transacional, o ERP funciona a montante na cadeia de valor da produção. Ele gerencia pedidos e transações financeiras, mas não pode capturar as nuances ou os links de causa e efeito necessários em um fluxo de trabalho.

A forte visibilidade da produção de AM torna mais fácil identificar erros e descobrir oportunidades de melhoria. Aqui está como um MES aditivo pode ajudar.

Como o MES aditivo melhora a visibilidade da produção

O MES desempenha um papel crítico no centro da operação de manufatura aditiva, conectando o pessoal do chão de fábrica, sistemas AM, estações de pós-processamento, logística, vendas e planejamento. Sua capacidade de alinhar essas diferentes funções e fornecer visibilidade às principais partes interessadas impulsiona o desempenho e a conformidade em toda a organização.

Essencialmente, ele fornece uma janela para todas as atividades críticas para uma produção AM bem-sucedida.

Por exemplo, o MES aditivo permite a visibilidade da produção AM, fornecendo uma visão em tempo real da programação de produção e da utilização da máquina.

Imagine uma situação em que o gerente pode ver o desempenho das máquinas AM em um painel em tempo real. Equipado com a capacidade de ver o que está acontecendo em tempo real, o gerente pode trabalhar com os operadores para identificar equipamentos com baixo desempenho, tomar ações proativas e manter o desempenho geral.

Em última análise, toda a instalação de AM opera com mais eficiência quando a equipe, em todos os níveis, tem informações de produção em tempo real ao seu alcance.

Manufatura aditiva na indústria aeroespacial:alcançando repetibilidade e qualidade com MES



A manufatura aditiva se tornou uma tecnologia integral na caixa de ferramentas dos fabricantes de aeronaves. A questão, portanto, não é por que adotar o AM, mas como garantir sua eficiência e escalabilidade na produção.

Uma solução que se mostra essencial é o MES aditivo. Projetado para os requisitos exclusivos de AM, o MES aditivo ajuda a estabelecer um fluxo de trabalho compatível e orientado para a qualidade. Além disso, ele conecta digitalmente o chão de fábrica com o resto da organização, coletando e disseminando dados precisos e em tempo real necessários para melhorar o desempenho.

Em última análise, a infraestrutura digital é a chave para permitir AM eficiente. As empresas aeroespaciais podem estabelecer a base para essa infraestrutura com MES aditivo e garantir sua competitividade na fabricação digital do futuro.

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impressao 3D

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