Entrevista com especialista:CEO da APWORKS, Joachim Zettler, sobre como encontrar o caso de negócios certo para impressão 3D em metal

Se você nunca ouviu falar do APWORKS, provavelmente já ouviu falar do Light Rider:o primeiro do mundo motocicleta impressa em 3D. Apresentada em 2016 pela APWORKS, a motocicleta elétrica foi elogiada por seu design leve, desempenho aprimorado e geometrias complexas - um exemplo brilhante do que pode ser alcançado com a manufatura aditiva.

Fundada em 2013 como um spin-off da Airbus, a APWORKS é uma fornecedora líder de soluções de fabricação de aditivos de metal. A empresa cobre todo o espectro de metais AM, incluindo otimização de peças e produção em série qualificada. A empresa também desenvolveu e patenteou sua própria liga de alumínio de alta resistência, Scalmalloy®, que foi usada no projeto Light Rider.

Recentemente adquirida pela Premium AEROTEC, um fornecedor de primeira linha de componentes metálicos para aeronaves Airbus (e uma subsidiária da Airbus por direito próprio), a APWORKS atende a uma ampla base de clientes que inclui principalmente os setores aeroespacial e automotivo e robótica.

Esta semana, falamos com o CEO da APWORKS, Joachim Zettler, para discutir por que as empresas precisam encontrar o business case certo para AM, por que a tecnologia é perfeita para a indústria automotiva e o que o futuro reserva para a indústria como um todo.

Você poderia me falar um pouco sobre o APWORKS e sua missão como empresa?

A APWORKS foi criada em 2013 como uma subsidiária da Airbus.

No ano passado, fomos adquiridos pela Premium AEROTEC, um fornecedor de manufatura aeroespacial. A Premium AEROTEC é um fornecedor de primeira linha da Airbus e um dos maiores fabricantes aeroespaciais do mundo.

A Premium AEROTEC concentra-se fortemente na fabricação de aditivos e, portanto, a mudança foi bastante natural. E embora isso não mude nada internamente para APWORKS, agora temos um acionista mais voltado para a produção na Premium AEROTEC.

Para a APWORKS, nossa missão ainda é a mesma:queremos ser um fornecedor completo de componentes industriais fabricados aditivamente para nossos clientes - e não apenas de setores regulamentados. O setor automotivo também é uma grande base de clientes que atendemos, por exemplo.

Também consideramos nosso papel educar nossos clientes, uma vez que temos clientes que nos procuram sem nenhum conhecimento ou experiência anterior em fabricação de aditivos.

Por outro lado, com os clientes que já possuem um certo conhecimento sobre aditivos, asseguramo-nos de que os podemos ajudar a desenvolver aplicações que façam sentido com a tecnologia.

Isso inclui ajudar a reprojetar e otimizar componentes, bem como realmente produzir peças com manufatura aditiva.

O tamanho dos projetos em que trabalhamos varia imensamente, desde a produção de pequenos lotes para projetos dentro da indústria ótica, onde produzimos cerca de 20.000 unidades por ano.

Essa é outra parte da nossa missão:estabelecer um caso de negócios para aditivos em todos os setores e tornar-se o parceiro preferencial de nossos clientes.

Você mencionou o setor automotivo como uma indústria importante para a APWORKS. De que forma a indústria automotiva pode se beneficiar da manufatura aditiva?

Se olharmos para o automobilismo ou mesmo veículos de luxo como Bugatti ou Ferrari, as empresas automotivas neste setor estão tipicamente interessadas em reduzir os prazos de entrega, seja durante a fase de desenvolvimento do produto ou em um cenário de peças de reposição como a Fórmula Um, onde eles precisam se elevar. peças funcionais de qualidade muito rápido.

Além dos prazos de entrega, diria também que o custo é outra questão para o setor.

Com isso em mente, a questão é:como você pode garantir que os prazos de entrega e os custos sejam reduzidos com o aditivo? Isso é importante, especialmente quando comparado às formas tradicionais de fabricação.

A consolidação de peças é uma parte importante disso. Isso pode significar, por exemplo, ser capaz de imprimir uma peça anteriormente composta por 10 componentes individuais, de uma só vez. Isso é ótimo porque leva a menos inspeções de qualidade e, claro, menos tempo de montagem.

Ao mesmo tempo, se estivermos projetando uma peça para aditivo, precisamos ter certeza de que esses componentes são otimizado. Essa otimização geralmente leva a um melhor desempenho e esse melhor desempenho tende a ser um grande caso de negócios para nossos clientes.

Isso também é o que o automobilismo está continuamente procurando:reduzir os tempos de entrega ainda é o principal fator, mas está lentamente sendo substituído por questões mais voltadas para o desempenho. Surpreendentemente, a redução de peso normalmente não é um fator determinante quando estamos redesenhando componentes para empresas automotivas.

Você acha que as empresas que buscam seus serviços já entendem bem a AM ou estão realmente nos estágios iniciais de compreensão do que pode ser feito com a tecnologia?

O setor realmente mudou nos últimos anos.

Quando iniciamos o APWORKS em 2013, a maioria dos nossos clientes tinha muito pouco conhecimento sobre o que a tecnologia pode fazer.

Curiosamente, embora ainda tenhamos alguns clientes com pouco conhecimento da AM, temos um número crescente de clientes que estão cientes dos benefícios da tecnologia e do que pode ser feito com ela. Isso é ótimo porque esses clientes realmente entendem onde está o caso de negócios - e como obter o máximo da manufatura aditiva.

Para nossos clientes que precisam de mais informações sobre aditivos, pode ser um processo demorado. Eles precisam voltar para suas empresas, difundir a ideia do aditivo e tentar investigar um caminho adequado que faça sentido para o aditivo. Claro, apoiamos nossos clientes nessa jornada.

Se eu tivesse que calcular isso, diria que cerca de 60% dos nossos clientes conhecem muito bem a AM. Os outros 40% ainda precisam de um pouco de educação.

Você mencionou a importância de ter um caso de negócios para a AM. De que maneiras as empresas podem identificar os aplicativos certos para AM?

Não há uma resposta para esta pergunta; é muito dependente da indústria e da aplicação específica.

Com os nossos clientes, tendemos a começar do zero, com uma abordagem de campo verde, por assim dizer. Portanto, não queremos saber como a peça parecia antes, ou qual método de produção foi usado. Em vez disso, coletamos as condições de limite para tentar chegar a um novo design multifísico otimizado com desempenho aprimorado - que só pode ser alcançado com a impressão 3D.

Nossos clientes normalmente desejam que reduzamos os prazos de entrega e alcancemos economia de material. Com essas informações, sabendo o que um cliente deseja, podemos facilmente estabelecer se há ou não um business case a ser feito. Em seguida, restringimos nosso funil de seleção de peças para selecionar as peças que fazem sentido examinar mais de perto. Então, dependendo dessas entradas e das várias necessidades e demandas do cliente, normalmente apresentamos um caso de negócio.

Muito se tem falado sobre a necessidade de uma abordagem de design diferente quando se trata de AM. Como o APWORKS enfrenta o desafio de projetar para manufatura aditiva?

Primeiro, tentamos conseguir engenheiros que sejam ótimos em pelo menos uma disciplina do ambiente aditivo, seja em design ou produção.

Também priorizamos o treinamento. Fornecemos muito treinamento no trabalho, garantindo que combinamos a capacidade de design com o conhecimento do processo de que você precisa para projetar adequadamente.

Portanto, é exatamente a configuração que temos na APWORKS:nossa equipe não é apenas excelentes em design, mas também têm um histórico de produção, mais ou menos. O que quer que projetemos, também podemos produzir.

Um desafio que muitos de nossos clientes enfrentam é que seus engenheiros geralmente não sabem como projetar para aditivos. É por isso que também tentamos transferir o conhecimento que temos para nossos clientes.

Para nós, essa abordagem faz sentido porque, uma vez que você transfere esse conhecimento, as empresas geralmente voltam para você porque têm mais conhecimento e estão em posição de se mover mais rápido.

Vemos isso como uma oportunidade para APWORKS, já que mesmo nas universidades, pelo menos na Alemanha, design para AM ainda não é amplamente ensinado, pelo menos não que eu saiba.

No ano passado, a APWORKS revelou seu pó metálico de alta resistência, Scalmalloy®. Quais são alguns dos benefícios do material - e você tem planos de desenvolvimento de materiais no futuro?

O ponto de venda exclusivo de Scalmalloy® é que ele combina alta resistência com um alto nível de ductilidade. Normalmente, você tem um material frágil que é muito forte ou um material muito dúctil que é relativamente fraco. Scalmalloy® combina o melhor dos dois mundos.

Às vezes recebemos clientes perguntando se podemos desenvolver materiais personalizados. Com Scalmalloy®, tivemos muita sorte em que este material revela exatamente as propriedades do material que esperávamos de uma liga de alumínio de alta resistência.

No entanto, normalmente não colocamos muito foco no desenvolvimento de novos materiais do zero. Em vez disso, o que fazemos é pegar materiais existentes, como Ti6Al4V, AlSi10Mg e 316L, e usar os parâmetros de processo de nosso sistema para adaptar o material a um caso de uso específico.

Isso é muito mais eficaz do que ter que desenvolver constantemente materiais completamente novos. Por exemplo, fomos capazes de desenvolver um parâmetro de processo otimizado para Ti64 para aumentar sua resistência à tração final em quase 30%, ao mesmo tempo mantendo o mesmo alongamento na ruptura. Isso foi conseguido simplesmente variando os parâmetros do processo de acordo.

A maneira como tendemos a abordar o desenvolvimento de materiais é a seguinte:um cliente nos aborda com um certo problema e tentamos encontrar a abordagem de design certa para resolver o problema. Essa abordagem de design geralmente está relacionada ao material. Portanto, mesmo se usarmos um material razoavelmente padrão como o Ti64, ainda podemos fazer experiências com os parâmetros do processo para obter mais do material.

No lado do software, a APWORKS desenvolveu seu software AMXpert. Você poderia me falar mais sobre o software e por que você o desenvolveu?

O software que usamos tem dois propósitos principais. O primeiro é fornecer aos clientes uma maneira rápida de obter ofertas e orçamentos em nosso sistema.

Você pode fazer o upload da geometria, selecionar o material que deseja e obter um orçamento, ou pode até mesmo encomendá-lo imediatamente. Portanto, é um sistema de manuseio.

Em segundo lugar, os clientes podem usar o software para selecionar seus portfólios de peças. Você pode carregar facilmente centenas de milhares de peças e geometrias. O sistema está anexado ao nosso banco de dados de conhecimento interno, onde todos os trabalhos que imprimimos nos últimos cinco anos são armazenados.

Este banco de dados contém análises de todos os trabalhos que fizemos no passado, incluindo o que falhou no passado, qual combinação de material e design faz sentido, espessura mínima de parede e assim por diante. Essencialmente, ele vem com todas essas lições que aprendemos ao longo dos anos que usamos o AM.

Permitimos que nossos clientes usem AMXpert gratuitamente porque queremos educar os clientes em seu processo de seleção de peças para que possam identificar facilmente as peças que fazem sentido produzir com aditivo.

Há alguma história de sucesso que você possa compartilhar?

Infelizmente, muito do trabalho que fazemos é confidencial.

No entanto, temos trabalhado muito na indústria da moda. Também produzimos peças para várias equipes de Fórmula 1, principalmente em prototipagem, bem como peças para a indústria de robótica. Ferramentas automotivas são outra aplicação popular.

Talvez o nosso projeto mais divulgado até agora tenha sido a nossa bicicleta Light Rider, que desenvolvemos em 2016. A Light Rider é a primeira motocicleta impressa em 3D do mundo e usa nosso metal Scalmalloy®. É uma motocicleta elétrica leve e 30% mais leve do que as motocicletas elétricas feitas tradicionalmente.

Inicialmente pretendíamos ser uma vitrine interessante, mas agora temos muitos clientes que querem comprar a moto! A questão para nós, como sempre, é encontrar o caso de negócios para vender a bicicleta comercialmente, especialmente porque é muito caro para produzir.

Mas quem sabe, talvez em alguns anos você verá o Light Rider nas ruas.

As questões sobre certificação e qualidade das peças são dois pontos-chave de discussão no setor. Esses são os desafios que você também encontrou no APWORKS?

Acho que a indústria ainda está tentando descobrir essas coisas. Ser capaz de cumprir certos critérios de qualificação é especialmente importante se você deseja usar aditivos em mercados altamente regulamentados, como o aeroespacial.

Todos os grandes OEMs têm certos critérios de qualidade e você, como fornecedor, precisa atendê-los.

Às vezes, esses requisitos vêm de tecnologias existentes, como forjamento, fundição e usinagem , mas são simplesmente aplicados ao AM, sem nem mesmo pensar que esse é provavelmente um modo de produção completamente diferente. Isso o torna bastante desafiador de vez em quando.

Se você tem peças que são forjadas hoje e amanhã você gostaria de imprimi-las, então é claro que você teria que cumprir os mesmos critérios de propriedade do material com sua peça impressa em 3D, o que é quase impossível.

Mas com a abordagem certa e certos conhecimentos de qualidade, isso pode ser feito.

E com o tempo, veremos mais padrões sendo desenvolvidos para AM. Um dos desafios agora é que simplesmente não há regras suficientes para AM ainda. A indústria está tentando padronizar os processos de produção e como os diferentes métodos de produção deveriam funcionar, por exemplo. Isso inclui não apenas como as máquinas funcionam, mas também a caracterização do pó, como deve ser a aparência da cadeia de pós-processamento, o treinamento que os operadores da máquina devem ter e assim por diante.

Para aqueles que são novos na impressão 3D em metal, como eles podem ter certeza de qual tecnologia devem considerar para uma aplicação específica?

Muitas vezes, isso pode ser um problema complexo para as empresas.

Como uma pequena ou média empresa que é nova em aditivos, você poderia fazer isso como a maioria das outras empresas - comprar uma impressora e talvez contratar uma consultoria para ajudá-lo a fazer as peças certas e decisões corretas.

Mas esta abordagem muitas vezes pode acabar sendo uma perda de tempo e dinheiro porque as empresas não desenvolveram primeiro um caso de negócios para AM. Já vimos isso várias vezes, em que as empresas investiram em impressoras 3D apenas para descobrir que não tinham um caso de negócios, nenhuma carga em suas máquinas - e acabaram ficando amargamente desapontadas.

Portanto, antes de gastar qualquer dinheiro ou investir em qualquer máquina, aconselho as empresas a falarem primeiro com outras pessoas que utilizaram com sucesso a impressão 3D para ajudar a obter lucro. Aprenda com quem já teve sucesso na área e conhece bem a AM.

Como você vê a evolução da indústria de AM nos próximos cinco anos?

A indústria está evoluindo cada vez mais e se transformando em industrialização.

À medida que a indústria se industrializa, surge a questão de como ganhar dinheiro com a tecnologia agora. Não se trata mais de P&D; trata-se de criar um caso de negócios com a tecnologia.

Além disso, à medida que vemos mais clientes adquirindo conhecimento sobre a AM, acreditamos fortemente que a indústria está caminhando para a produção em série. Na verdade, é isso que fazemos diariamente.

Além disso, há mais educação fornecida por universidades e empresas como a APWORKS, e estamos vendo mais e mais aplicativos surgindo que fazem sentido do ponto de vista dos negócios.

O que ajuda nisso é o fato de que as máquinas estão melhorando ano a ano. Quanto mais eficientes e produtivas forem as máquinas, mais fácil será realizar um caso de negócios para sua aplicação.

Dito isso, o aditivo sempre será um método de produção para aplicações de nicho. Eu não acredito que ele vá substituir a usinagem ou mesmo a fundição.

Mas se você me fizesse essa pergunta novamente em cinco anos, eu diria que não apenas temos muito mais aplicações para aditivo, mas realmente se tornou um método de produção normalizado, como fundição ou usinagem.

Finalmente, o que o resto de 2019 reserva para o APWORKS?

Até agora, temos nos dedicado a educar nossa base de clientes, bem como ajudá-los a produzir e projetar peças e produtos otimizados com manufatura aditiva. Isso não vai mudar.

Mas o que mudou é que estamos nos tornando mais voltados para o produto como empresa. Além do trabalho de produção que fazemos para nossos clientes, também queremos nos concentrar no lançamento de nosso primeiro produto. Os detalhes ainda são confidenciais, mas no momento estamos desenvolvendo um novo produto que usa AM da melhor maneira possível.

Também estamos focados na expansão. No momento, a APWORKS opera principalmente na Europa, mas estamos procurando crescer rapidamente como empresa. Para conseguir isso, pretendemos aumentar nossa presença nos Estados Unidos este ano, para fornecer suporte no local aos nossos clientes nos Estados Unidos.

Para saber mais sobre o APWORKS, visite: https://apworks.de/

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Entrevistas com especialistas

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