5 tendências que moldam o futuro da fabricação de aditivos [2021]

Em 2020, a indústria de AM passou por uma fase difícil e ganhou um foco renovado na produção. A evolução contínua do AM nos fez questionar o que 2021 reserva para a indústria.

Portanto, aqui estão nossas cinco tendências principais que definirão os avanços futuros da AM.

1. A inovação aditiva de software vai jogar o catch-up

O software tem sido um gargalo na evolução da impressão 3D. Tem havido uma lacuna entre a capacidade do hardware e a habilitação do software, que só se tornou mais aparente quando a impressão 3D começou a amadurecer como método de produção.

O software conecta todas as etapas cruciais no fluxo de trabalho AM, desde o pedido, design da peça, preparação da construção, planejamento e monitoramento da produção e entrega. Mas, até recentemente, as soluções de software não foram otimizadas para aspectos exclusivos da impressão 3D.

Como resultado, muitos processos eram manuais ou ineficientes, porque as empresas usavam as tecnologias mal equipadas para AM.

Nos últimos anos, a indústria tem trabalhado para preencher a lacuna existente, mas ainda há espaço para melhorias.

Em 2021, o progresso continuará, com grandes e pequenas empresas de software se concentrando em soluções de software para atender aos requisitos de tecnologias aditivas. Essa evolução alimentará a próxima geração de ferramentas de software que levarão o AM à industrialização.

2. Maior foco na conectividade da máquina

Uma das maiores tendências de AM que esperamos avançar em 2021 é tornar as soluções de AM (software e hardware) mais fáceis de integrar e conectar com o chão de fábrica.

Os sistemas AM fechados, ou proprietários, há muito dominam o mercado de hardware AM. Esses sistemas normalmente funcionam com materiais e software fornecidos ou aprovados pelo OEM da máquina e não são facilmente integrados com soluções de terceiros.

Embora a abordagem de sistemas fechados possa ser ótima para garantir a confiabilidade do processo, muitas vezes é vista como uma limitação da colaboração e da conectividade.

Conforme as empresas estão aumentando suas operações de AM, elas exigirão a capacidade de conectar perfeitamente suas máquinas e software a seus ambientes de produção. Usar soluções isoladas para a tecnologia que prospera na conectividade é um caminho que leva a lugar nenhum para a manufatura aditiva.

É importante ressaltar que testemunhamos que os fabricantes de hardware cada vez mais mudam seu foco para sistemas, que são abertos para integração com o chão de fábrica.

Essa tendência já era forte em 2020:por exemplo, anunciamos recentemente a colaboração com a HP, que permite que os sistemas HP AM sejam integrados ao nosso software MES adicional.

Outro exemplo que apóia a tendência vem do esteio da indústria de impressão 3D, Stratasys. Em dezembro, a empresa anunciou a expansão das capacidades de conectividade de suas máquinas historicamente fechadas.

Isso significa que agora será mais fácil conectar os sistemas Stratasys com software de terceiros, dando aos usuários o poder de integrar e gerenciar sua produção aditiva usando aplicativos de software de sua escolha.

A conectividade do sistema não é mais uma opção, mas uma necessidade, para instalações AM. É ainda mais encorajador ver os participantes da indústria de AM começarem a reconhecer e atender a essa necessidade.

Mais sobre isso:como você pode aproveitar o monitoramento de impressora 3D para dimensionar a fabricação de aditivos?

3. A convergência contínua de AM e AI

Inteligência artificial e aprendizado de máquina estão se tornando partes integrantes do crescimento da AM. Quase todas as partes da cadeia de valor de AM podem se beneficiar da IA, desde o desenvolvimento de materiais, configuração da máquina, projeto de peças e automação do fluxo de trabalho.

É por isso que esperamos que em 2021 veremos uma maior integração entre a IA e a tecnologia AM.

No espaço de hardware, AI será emparelhado com sistemas AM para permitir maior controle de processo e repetibilidade. Por exemplo, a Inkbit agora está desenvolvendo um sistema de visão baseado em IA integrado em um sistema de polímero. Este sistema será capaz de escanear cada uma das camadas de impressão 3D e prever o comportamento do material durante o processo de impressão.

Já amplamente reconhecido como uma grande inovação digital em AM, o design generativo também tem o potencial de se beneficiar muito da IA e do aprendizado de máquina.

Até o momento, o projeto generativo tem sido usado principalmente para otimizar os caminhos de carga onde a resistência e a rigidez dominam. Também pode ser usado em cenários de otimização térmica ou de vibração.

A IA e o aprendizado de máquina levarão o design generativo para o próximo nível, abrindo a porta para que novos designs sejam totalmente adaptados ao processo AM.

Embora possamos estar a alguns anos de distância da capacidade totalmente desenvolvida de adaptar projetos ao processo automaticamente, esperamos que avanços importantes ocorram este ano, aproximando-nos desse objetivo.

Outra grande oportunidade de colocar a IA para funcionar na indústria de AM é integrá-la aos sistemas de execução de manufatura. Na AMFG, por exemplo, a inteligência artificial capacita nosso software MES adicional para automatizar tarefas manuais, como a coleta de dados.

No futuro, os recursos de analítica da máquina podem ser aplicados para analisar os dados coletados e sugerir onde melhorias nas operações de produção podem ser feitas. Em última análise, fornecerá maior visibilidade sobre onde estão os principais gargalos e como otimizar o processo para tirar o máximo proveito do AM.

Em última análise, a necessidade de um AM mais inteligente e autônomo sugere que os recursos de AI dentro do hardware e software de AM estão configurados apenas para avançar.

4. AM conduzirá a manufatura distribuída

À medida que as organizações buscam preparar suas cadeias de suprimentos para o futuro, muitas delas estão se abrindo para novos modelos e tecnologias de cadeia de suprimentos que lhes permitirão reduzir custos ou alternar com mais flexibilidade entre os produtos que fabricam.

Essa necessidade de maior flexibilidade e agilidade dará origem a uma manufatura distribuída e localizada, impulsionada pela manufatura aditiva.

AM pode reduzir drasticamente o número de etapas necessárias para fazer formas complexas de metal ou polímero, acelerar os prazos de entrega e facilitar a mudança para estoques digitais. Esses benefícios o tornam particularmente atraente para o modelo de manufatura distribuído.

Acreditamos que 2021 marcará o ano em que mais empresas começarão a investigar seriamente a fabricação distribuída com AM. Esta tendência é apoiada por uma pesquisa recente da HP, afirmando que 59 por cento das empresas estão avaliando modelos híbridos e 52 por cento estão olhando para a fabricação digital localizada.

5. A próxima onda de crescimento em MES aditivo

A adoção de tecnologias de manufatura digital como AM exigirá, em última análise, uma base de software, que possa suportar o crescimento e a escalabilidade de AM em toda a organização.

É por isso que estamos vendo um interesse crescente em Sistemas de Execução de Fabricação (MES) para manufatura aditiva. O software MES foi projetado para tornar o fluxo de trabalho AM mais facilmente gerenciável, automatizando processos-chave como gerenciamento de pedidos, programação de produção e monitoramento.

Os projetos MES têm um histórico comprovado de benefícios e agora são vistos como um nível estratégico de importância ao lado da adoção do AM.

Para chegar a esse nível, no entanto, foi necessária uma evolução de anos de software MES aditivo, que teve de ser desenvolvido para atender às necessidades exclusivas de AM.

Embora os recursos de MES de hoje sejam de amplo alcance, ainda há muitos novos desenvolvimentos interessantes no horizonte. Convergência mais estreita com aprendizado de máquina, conectividade avançada com hardware, maior interoperabilidade - tudo isso já está em andamento hoje, preparando-se para alimentar a próxima onda de crescimento em AM em 2021 e além.

Você está preparado para pegar a onda das tendências AM?

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