Entrevista com especialista:Greg Paulsen da Xometry sobre a ascensão da manufatura como modelo de negócios de serviços

Manufatura como serviço (MaaS) é um modelo de negócios que pode ter um impacto tremendo na indústria de manufatura global.

Simplificando, as plataformas MaaS trabalham com uma rede de fabricantes para oferecer serviços de produção sob demanda. Os benefícios, dizem os defensores, incluem manufatura deslocalizada e ágil; permitindo que os prestadores de serviços maximizem sua capacidade de produção e oferecendo aos clientes acesso a uma ampla gama de fornecedores a preços competitivos.

Uma empresa que defende o modelo MaaS é a Xometry, dos Estados Unidos. Fundada em 2014, a Xometry desenvolveu uma plataforma que hospeda uma rede de oficinas mecânicas e bureaus de serviços de impressão 3D, permitindo aos clientes adquirir peças de alta qualidade sob demanda.

Conversamos com Greg Paulsen, Diretor de Engenharia de Aplicação da Xometry, para discutir os fatores que impulsionam o crescimento da Manufatura como Serviço, o que o futuro reserva para este modelo de negócios e como as empresas podem tirar o máximo proveito da manufatura aditiva.

Você pode me falar sobre a Xometry e os serviços que você oferece?

Xometry é uma plataforma de manufatura como serviço que conecta compradores e fornecedores por meio de um único site.

O problema inicial que pretendíamos resolver era a opacidade de aquisição de peças fabricadas sob encomenda.

Anteriormente, eu tinha uma função semelhante, em que parte da minha tarefa era fazer protótipos rápidos. Eu teria que agrupar meus 5 ou 10 arquivos em um arquivo zip e pedir aos nossos fornecedores que preenchessem uma planilha para entender quanto custaria. Eu esperaria dias para obter uma resposta, e às vezes não conseguia nem obter uma resposta clara após esse tempo.

O que o Xometry faz é usar IA e aprendizado de máquina, o que nos permite interpretar os arquivos 3D e obter os preços imediatamente em várias tecnologias. Em vez de esperar por um RFQ, fornecemos feedback instantâneo sobre preços e capacidade de fabricação diretamente no site para vários processos, incluindo seis tecnologias de impressão 3D e quase 60 materiais.

É um pouco análogo à Amazon, onde você vai comprar coisas, apenas que vai à Xometry para comprar peças.

Mas ainda precisamos fazer essas peças. E este é o outro problema da aquisição:você encontra sua loja favorita e eles começam a receber todo o seu trabalho. Mas então, de repente, aquele trabalho está canibalizando todos os outros trabalhos daquela loja porque eles têm uma capacidade limitada.

A Xometry tem uma grande rede de parceiros de manufatura que fornecem usinagem CNC, chapas de metal e serviços de manufatura aditiva.

Essencialmente, o processo funciona semelhante ao Uber - dizemos:“Ei, há um trabalho de SLA em que vamos pagar a você $ 1.960 e precisamos dessas 17 peças em sete dias úteis, você quer aceitá-lo?”

Por termos essa grande rede, as lojas podem atender os pedidos dentro de sua capacidade e escolher se aceitam ou não.

Caso contrário, você pode dizer:"No momento, estou fora dessa capacidade", e isso permite que você realmente gerencie a capacidade dinamicamente com base em qualquer situação no momento.

Nossa perspectiva é que, na verdade, não temos concorrentes; temos parceiros em potencial. Temos bureaus de serviços, grandes e pequenos, que possuem tecnologias diferentes, e eles conseguem ver essas oportunidades.

É uma situação em que todos ganham porque as lojas estão trabalhando sem a necessidade de fazer marketing para isso. Estamos obtendo preenchimento e peças de qualidade feitas. E, finalmente, o cliente tem um local centralizado para fazer o pedido de suas peças em muitas tecnologias de fabricação.

Qual é o impacto do modelo de negócios de Fabricação como Serviço na forma como as peças são fabricadas?

Fabricação como um serviço é um modelo de negócios estimulante para a fabricação como um todo, mas particularmente para a fabricação aditiva.

Este modelo lembra um pouco a Internet das Coisas, onde pequenos dispositivos agora se comunicam com outros pequenos dispositivos criando sua própria malha. As mesmas coisas estão acontecendo com os serviços.

Existem alguns trabalhos em que uma parte desses trabalhos pode ser a escolha perfeita para um provedor de serviços, mas a outra parte da tarefa pode não ser a mais adequada. O preço pode ser alto nessa parte, ou a agência pode simplesmente não ter capacidade para fazer isso.

Ao espalhar o trabalho em uma rede, você é capaz de fazer com que as pessoas que são os melhores da classe façam esse trabalho. Assim, sua qualidade geral aumenta com a produção e você também obtém preços mais competitivos.

Por exemplo, um trabalho CNC ou DMLS pode ser perfeito para alguém, mas pode ser mais caro em outras lojas. Portanto, tendemos a definir o preço para aqueles que têm um melhor ajuste.

De modo geral, os preços se tornam mais competitivos, mas as lojas ainda conseguem o trabalho que melhor se adequa a elas.

Com base na demanda que você vê em sua plataforma, qual proporção disso é para peças fabricadas de forma aditiva em comparação com métodos tradicionais como CNC e moldagem por injeção?

Em termos de número de peças, a manufatura aditiva é rei.

Conseguimos muito trabalho por peça, especialmente quando você olha para as tecnologias de alto rendimento, como a fusão de leito de pó a laser, que inclui sinterização seletiva a laser (SLS) ou Multi Jet Fusion da HP (MJF). Com eles, você vê uma quantidade significativa de peças, sejam conjuntos de peças ou peças individuais.

Destes, eu diria que provavelmente entre 15% e 20% são algum nível de peças de uso final para necessidades de produção de baixo volume.

Embora haja muita produção nessa indústria, os custos são mais baixos. Quando você olha para a receita, métodos como moldagem por injeção, usinagem CNC e chapas de metal ainda têm valores de pedido maiores, simplesmente porque são um processo mais caro.

É um equilíbrio interessante porque se você olhar puramente para o número de peças encomendadas, então isso é maior no lado AM. Mas se você observar onde a receita normalmente é mais alta, então essas serão as tecnologias tradicionais.

De qualquer forma, nosso objetivo é colocá-los todos na mesma plataforma, para que os clientes tenham apenas mais uma ferramenta em sua caixa de ferramentas.

Como você descreveria o estado atual da indústria de manufatura de aditivos?

Definitivamente, ainda é um pouco o oeste selvagem.

Um problema é que a maioria dos engenheiros e projetistas está acostumada com as abordagens tradicionais:peças moldadas por injeção, contornos usinados e assim por diante.

Eles são usados para este design, metodologia e saída. Quando eles recebem uma peça moldada por injeção, eles não esperam um acabamento de superfície escalonada ou aspereza fosca nela.

Com o aditivo, os cosméticos são diferentes:você verá linhas de crescimento ou verá recursos e resoluções de detalhes que podem não ser alcançáveis com certos processos.

Portanto, acho que entender quais são os pontos fortes do aditivo, especialmente por processo, é uma barreira de entrada para muitas pessoas.

Mas não importa o processo que você está usando, trata-se de educar todos sobre o design para capacidade de fabricação. Gastamos tempo criando guias de design para manufatura para todos os processos que oferecemos.

Muitas vezes, os clientes vêm até nós com a ideia de produzir uma peça com um determinado processo, por exemplo, CNC. Mas então descobrimos que a forma, o ajuste e a função daquela peça e para que ela precisa seria realmente mais econômica para fazer com a impressão 3D.

Da mesma forma, eles virão até nós com uma ideia de moldagem por injeção e descobriremos que eles estão no início do processo de design, que pode haver várias iterações e que não é econômico ir com esse processo - a manufatura aditiva seria uma escolha melhor.

Portanto, em vez de vir com apenas uma ideia, queremos ajudá-los a tomar uma decisão fundamentada sobre o processo de que precisam, com base na aplicação final da peça.

Isso tem sido uma grande parte da minha carreira na última década:ensino onde o aditivo pode ser aplicado, bem como os pontos fortes e compensadores.

Por outro lado, estou vendo a tecnologia sendo usada para a produção de uso final. Isso ocorre em parte porque os engenheiros e designers estão vendo o valor de nenhuma necessidade de ferramentas, habilidades de configuração em massa e inventário just-in-time.

Também acho que os clientes estão se acostumando a ver mais peças aditivas. Em última análise, está se tornando muito mais aceitável no mercado de manufatura.

Também é muito interessante ver o crescimento e a diversidade dentro da indústria. Estou animado porque há trabalho para todos agora. Existem cada vez mais oportunidades de fabricação porque também estamos no mundo da personalização. A fabricação personalizada está se tornando cada vez mais popular e não a vimos desacelerar.

Como as empresas podem identificar os melhores casos de uso para manufatura aditiva?

É muito desafiador! Mas o que posso dizer é que começa com o design primeiro. Freqüentemente, olhamos para os requisitos do cliente e os ajudamos a restringir suas escolhas dessa forma.

Todas as impressoras requerem esse arquivo CAD 3D. Então, a primeira coisa de que precisamos é o design 3D, já que essa será a lente através da qual tentaremos descobrir qual processo usar.

Certas impressoras têm considerações de tamanhos diferentes. Normalmente, se uma peça tiver menos de 23 centímetros, qualquer processo pode ser considerado. Se tiver entre 9 e 14 polegadas, talvez seja melhor usar uma tecnologia como SLS, FDM ou SLA.

Acima de 14 polegadas, eu me inclinaria mais para os processos FDM, mas o SLA ainda pode ir até cerca de 25 polegadas. Em vez disso, você deve escolher FDM se quiser imprimir sua peça inteira porque essa é a única tecnologia com a qual você pode fazer repetidamente uma peça com mais de 25 polegadas. Às vezes, é baseado nas restrições de tamanho.

Outras vezes, é uma questão de o que você precisa do ponto de vista de ajuste ou função. Por exemplo, se você deseja peças que precisam ser flexionadas e voltadas para o lugar, apenas alguns materiais e tecnologias são adequados para essa ductilidade repetida. Portanto, para uso repetido, posso sugerir alguns desses processos de leito de pó, como Multi Jet Fusion ou sinterização a laser.

Às vezes, é também a questão da estética, onde tecnologias como SLA, Polyjet e DLS de Carbono tendem a construir peças mais suaves e esteticamente mais agradáveis. Às vezes, esse é o aspecto mais importante para um cliente.

Se você pudesse fazer três previsões para o futuro da impressão 3D, quais seriam?

Em primeiro lugar, acho que a hibridização será mais importante.

Em segundo lugar, sinta que o design orientado por software será mais importante para o engenheiro. Veremos mais ferramentas de software que ajudam os engenheiros a projetar melhor as peças para um determinado processo.

Eu também acho que configurações de compilação baseadas em software como orientação e pré-deformação farão parte disso. É tão importante para a repetibilidade e gerenciamento das expectativas do que vai acontecer. Esses desenvolvimentos ajudarão a reduzir o número de iterações necessárias, especialmente se o objetivo for imprimir para produção.

A terceira é que o modelo de Fabricação como Serviço se tornará mais difundido. A manufatura como um todo ainda funciona como se fosse o início dos anos 80.

Hoje, você precisa saber que tipo de rastreabilidade digital possui em seus próprios sistemas internos em sua loja. Você pode dizer o que fabricou há dois anos, com a hora e o dia exatos? A maioria das empresas provavelmente não tem esse nível de rastreabilidade agora.

Portanto, é importante poder manter registros digitalmente de tudo, incluindo as compilações. E ser capaz de distribuir isso em um ecossistema de manufatura é muito importante no geral.

Que conselho você daria aos provedores de serviços que oferecem serviços de AM?

Do ponto de vista do provedor de serviços, existem algumas coisas que são muito úteis.

Em primeiro lugar, é importante pensar em como aumentar sua taxa de transferência e quantos produtos você pode disponibilizar por semana ou por dia. Uma maneira de fazer isso é dividindo seus lotes.

Usarei impressoras FDM como exemplo, apenas porque são únicas no sentido de que você está executando um material por vez, como ASA amarela, ou Ultem 1010 ou Nylon 12. Para obter mais peças por dia, na verdade, é mais útil ter um exército de máquinas menores do que algumas máquinas supergrandes.

Portanto, se eu empilhar um trabalho que leva sete minutos para ser executado com um trabalho que leva 24 horas para ser executado, esse trabalho de sete minutos levará pelo menos 24 horas para ser concluído. Ao ser capaz de dividir seus lotes e executar trabalhos menores que você poderia entregar mais rapidamente, você entregará mais por semana.

Então você precisa de uma mistura porque às vezes você precisa de algumas partes maiores. Por exemplo, temos algumas peças em que o tempo de construção é de 60 horas, o que significa que vai ocupar a máquina por vários dias.

Mas, enquanto isso, suas máquinas menores estarão produzindo. Você também encontrará isso para impressão em metal. É incrível quantas peças têm menos de dez centímetros, e se você tiver um pequeno conjunto de plataformas menores, elas estarão bombeando peças enquanto você trabalha em projetos maiores em suas plataformas maiores.

Meu conselho é entender que plataformas de médio porte como a fusão de leito de pó, Multi Jet Fusion e SLS são realmente importantes. Normalmente, você os está preenchendo com o máximo de peças que puder.

Mas, novamente, ser capaz de manter a máquina funcionando, tendo várias bandejas substituíveis, por exemplo, é a coisa mais importante porque você quer ver quantas peças consegue retirar por semana.

Você precisa pensar em como pode configurar suas construções e linha de produção de forma que tudo o que está acontecendo na máquina, seu pós-processamento e envio, leve aproximadamente a mesma quantidade de tempo. Isso será fundamental se você deseja obter uma receita maior por semana.

A necessidade de repetibilidade com a impressão 3D é um ponto chave da conversa. O que você acha disso?

Estou muito apaixonado por isso.

Digamos que eu tenha um projeto para usinagem CNC e um desenho que diz que tudo terá tolerância de +/- 0,127 mm (0,005 "), exceto para uma área que precisa ter tolerância de +/- 0,050 mm (0,002").

Na usinagem, sua impressão pode ditar algumas das tolerâncias da peça. Um maquinista estará olhando para aquela impressão e adaptando seu código ou como eles estão movendo sua ferramenta para atingir uma certa tolerância. Então, basicamente, eles podem parar e medir a tolerância em certos pontos.

Na impressão 3D, não é a impressão que dita o resultado da peça - é a impressora em si.

Portanto, se eu pegar essa mesma peça e produzi-la na sinterização seletiva a laser, tenho alta repetibilidade no resultado dessa peça. Haverá alguma variação, mas muito pouca. Mesmo em diferentes plataformas ou em diferentes serviços, você terá uma expectativa relativamente boa do resultado.

No entanto, isso não significa necessariamente que atingirá essa tolerância de impressão. Normalmente, os furos internos tendem a encolher um pouco mais, então posso realmente fazer um deslocamento CAD 3D para compensar isso.

Mas muitas vezes se você estiver ajustando uma peça, especialmente uma peça para produção, o primeiro é onde você fará uma verificação de encaixe. Qualquer modificação que precise ser feita provavelmente significará voltar ao arquivo CAD original para manipulá-lo.

O que eu quero ver é um software que faça isso automaticamente. Eu quero que o software se torne essencialmente uma máquina virtual onde possa simular uma construção e o resultado como encolher, distorcer ou qualquer deformação. Isso é muito importante, especialmente no metal AM.

É muito fácil para mim raspar um pouco de náilon ou perfurá-lo se eu precisar alterar uma característica, mas metal é metal. Você precisa de uma oficina mecânica para poder manipulá-lo.

Portanto, ser capaz de criar virtualmente uma peça e, em seguida, pré-deformar a peça, de modo que, quando for construída, as tensões e o pós-processamento formem uma peça mais próxima do CAD, acho que é muito importante seguir em frente.

Na sua opinião, qual é o segredo do sucesso do Xometry?

Na verdade, baseamos nossos modelos de preços no mercado. São nossos algoritmos de aprendizado de máquina que criam o preço, não nós criando um preço e, em seguida, ditando-o cegamente.

Levamos em consideração o que o mercado está aceitando. Por exemplo, quanto uma loja típica cobra por isso para uma determinada peça, ou qual é o preço típico do cliente?

Estamos criando um mercado competitivo que está oferecendo preços justos aos fabricantes.

É todo um ecossistema que o torna bem-sucedido. Somos tão fortes quanto nossos fabricantes. E estamos capacitando pequenas empresas - muitas de nossas oficinas mecânicas têm menos de 20 funcionários.

Estamos capacitando essas pessoas ao poder dar a elas trabalho sob demanda com um clique do mouse. Estamos até mesmo elevando-os aos padrões de qualidade que estamos tentando alcançar para criar uma experiência consistente para nossos clientes.

Como temos essa qualidade, somos capazes de elevá-los a esse nível com nossa própria rastreabilidade digital interna, nosso sistema de quadro de empregos onde eles podem fazer upload de coisas como relatórios de inspeção, quaisquer fotos de progresso e rastrear as etapas em que estão fabricando as partes.

Temos todo esse sistema implementado para ajudar a ir além do que eles podem fazer como apenas a loja.

O que o futuro parece para Xometry?

Recentemente, recebemos US $ 50 milhões em financiamento, o que é extremamente empolgante. Temos investidores como Highland Capital, GE Ventures, BMW Ventures e, recentemente, com esse financiamento de US $ 50 milhões, a Dell também entrou no jogo.

Com isso, expandimos diferentes partes do nosso mercado e procuramos como podemos fazer mais pelos fabricantes.

Podemos dar-lhes empregos, sim. Mas também podemos ajudá-los a obter matéria-prima? No caso do CNC, podemos ajudá-los a obter as ferramentas que fazem esse trabalho, como fresas de topo e fresas? E para aditivos, podemos ajudá-los a obter outros materiais aditivos para ajudá-los a fazer produtos melhores para os clientes?

Para isso, acabamos de abrir Suprimentos Xometry. Eles têm mais de 50.000 SKUs de ferramentas, então ferramentas como fresas, fresas, matérias-primas, como alumínio, estão disponíveis.

O objetivo disso é ajudar a nutrir as pessoas externas que estão entrando e fazendo pedidos de lá, bem como nossa cadeia de suprimentos interna para nossa rede de parceiros de fabricação.

Então você vai começar a ver esses ecossistemas se acumulando conforme o Xometry se torna ainda mais uma plataforma para transações de manufatura.

Confira o serviço de impressão 3D e serviço de usinagem CNC da Xometry hoje.

Entrevista com especialista:Arevo Co-Founder Wiener Mondesir na produção da primeira armação de bicicleta de fibra de carbono impressa em 3D do mundo Impressão 3D em metal:um guia definitivo (2021)

impressao 3D

Processo de manufatura

impressao 3D

Sistema de controle de automação

Tecnologia industrial