Tendência de impressão 3D para 2022:A crescente relevância dos dados inteligentes na impressão 3D

Hoje, a impressão 3D continua a transformar o chão da fábrica, à medida que as empresas adotam a impressão 3D para produção em grande escala em vários locais. Historicamente, grande parte da produção de impressão 3D acontecia de forma isolada - separada do processo de fabricação convencional. Mas, à medida que as paredes entre esses dois ambientes de fabricação desaparecem, esses dois ecossistemas agora começam a se conectar e criar um ambiente de produção mais integrado.

Esse ambiente de produção cada vez mais digital e unificado permite maior eficiência, repetibilidade, escala e controle, mas requer um recurso comum - uma linguagem comum, que são os dados. No futuro, acreditamos que a função dos dados na manufatura aditiva (AM) se tornará cada vez mais importante de várias maneiras.

Em nossa mesa redonda, reunimos algumas das melhores mentes da Materialize para discutir a relevância e propriedade dos dados inteligentes em AM e seu impacto na necessidade de conhecimento humano.

A crescente relevância dos dados inteligentes terá um papel crucial na manufatura aditiva em 2022.

Quão relevantes são os dados no AM?

Chamamos a impressão 3D de “manufatura inteligente”, mas a terminologia se originou da manufatura tradicional. AM, entretanto, é provavelmente mais complexo do que sua contraparte convencional porque, com AM, o material e o produto são criados simultaneamente. Portanto, a função dos dados é provavelmente mais importante na impressão 3D do que na manufatura tradicional.

Os dados inteligentes são a chave para transformar a produção de impressão 3D industrial. À medida que os fabricantes aumentam a produção, os dados inteligentes permitirão que eles reduzam as taxas de sucata, prevejam falhas antes mesmo de começarem a imprimir e atendam aos rigorosos requisitos de qualidade. ”
- Tim Van den Bogaert, Diretor Sênior de Mercado da Materialize Software

Nossa capacidade de tornar a manufatura “inteligente” depende de nossa capacidade de coletar dados. Mas, embora o acesso aos dados seja crucial, certamente não é o suficiente. A fabricação se torna inteligente quando somos capazes de analisar os dados para criar “insights acionáveis”. Isso nos permite melhorar o processo, aumentar a produção e, em última análise, fabricar produtos melhores.

Ou, como um cliente declarou recentemente:“Acreditamos em um mundo onde a próxima parte que imprimir é sempre uma versão melhor da anterior papel." Isso exigirá uma plataforma de software capaz de se conectar a todos os sistemas e conjuntos de dados encontrados no ambiente de produção e além.

“Para aplicações médicas de AM, precisamos distinguir entre dois tipos de dados”, afirma o gerente de inovação da Materialise para Medicina, Pieter Slagmolen. “Por um lado, dados mais inteligentes permitem que as empresas médicas aprimorem o processo de produção de dispositivos médicos personalizados e cada vez mais complexos. Por outro lado, também existem "dados do paciente". Incorporar esses dados personalizados ao processo de planejamento e produção nos permite melhorar o tratamento do paciente, mas também apresenta preocupações adicionais sobre privacidade e segurança de dados ”.

De acordo com Kristel Van den Bergh, Diretor de Inovação da Materialize Mindware, essas preocupações também se aplicam a um contexto de produção industrial. “A impressão 3D nos dá a liberdade de fabricar onde e quando quisermos. Mas em um ambiente de manufatura cada vez mais distribuído e baseado em nuvem, as pessoas também estão preocupadas com a proteção de dados proprietários, como protótipos ou novos designs. ”

Quem é o proprietário dos dados no AM?

A pergunta:“Quem possui os dados?” certamente não é novo. Mas para Peter Leys, presidente executivo, essa não é a questão mais importante. Os dados permitem que os fabricantes criem projetos e processos melhores. Então, a verdadeira questão é:“Quem é o dono de seus projetos e processos?”.

A maioria dos fabricantes não apenas reivindicará a propriedade de projetos e processos, mas também expressará o desejo de controlá-los. Eles podem decidir compartilhar alguns desses insights para capacitar outros usuários, mas os fabricantes devem manter a propriedade e o controle. Isso permitirá que eles criem processos de produção mais inteligentes que lhes permitam saltar à frente da concorrência. ”
- Peter Leys, presidente executivo da Materialize

“Ao tornar os dados anônimos, os fabricantes podem compartilhar dados com maior confiança, permitindo-lhes capacitar outros e fomentar a inovação da indústria sem revelar sua vantagem competitiva, ”Acrescenta Bart Van der Schueren, Materialize CTO.

Em um contexto industrial, a propriedade dos dados - seja experiência de processo ou propriedade intelectual - também vem com responsabilidade. Agora, a transição da produção centralizada, onde a responsabilidade reside com um fabricante centralizado, para a produção distribuída, que inclui várias partes interessadas, abre novas conversas sobre responsabilidade e responsabilidade. E o arcabouço legal que cerca a produção distribuída ainda está em desenvolvimento.

Para aplicações médicas de AM, os dados do processo pertencem claramente aos hospitais e fabricantes de dispositivos médicos. À medida que criam fluxos de trabalho de AM, eles precisam acessar e controlar os dados para garantia de qualidade. A propriedade dos dados do paciente, por outro lado, continua sendo um tópico muito debatido. Mas fornecer o melhor atendimento aos pacientes exigirá acesso aos dados do paciente, independentemente de quem os possui.

Reunimos algumas das melhores mentes em Materialize para discutir a relevância e propriedade de dados inteligentes em AM e seu impacto sobre a necessidade de conhecimento humano.

A experiência humana ainda será importante na AM?

Dados inteligentes levam a fluxos de trabalho otimizados, o que pode diminuir a necessidade de intervenção humana. Ao mesmo tempo, a criação de melhores processos de produção ainda requer experiência humana. Então, que impacto os dados inteligentes terão sobre a necessidade de intervenção humana na impressão 3D?

“O papel e a relevância da intervenção humana dependem do contexto operacional”, diz Kristel Van den Bergh. “No contexto previsível de operações padrão, onde muitos dados estão disponíveis, as máquinas podem desempenhar um papel dominante e o papel humano pode ser reduzido à supervisão. No entanto, quando há muita incerteza ou ambigüidade, o que normalmente ocorre no contexto da inovação, são necessárias mais habilidades humanas, como criatividade, imaginação e intuição. Esses são os dois extremos do espectro e, na maioria dos casos, a automação e a intervenção humana andam de mãos dadas.

“Verdade, mas mesmo quando uma grande quantidade de dados está disponível, como é o caso do AM, os dados por si só não são suficientes para automatizar fluxos de produção ”, acrescenta Bart Van der Schueren. “Porque mesmo em um contexto rico em dados, o conhecimento específico do domínio de especialistas humanos é necessário para otimizar o processo antes que faça sentido automatizá-lo. Em outras palavras, se você usar muitos dados para automatizar e escalar um processo de produção ruim, ainda assim terminará com um processo ruim. ”

Peter Leys vê oportunidades adicionais:“A manufatura inteligente, com base em dados, também cria uma oportunidade para pessoas inteligentes fazerem a diferença.” Ele explica:“Um cirurgião inteligente usará sua experiência, percepções pessoais e interpretação para adicionar uma camada adicional de inteligência para melhorar o tratamento do paciente. Da mesma forma, em um contexto de AM, adicionar uma camada pessoal adicional de inteligência ao processo permite que uma empresa faça a diferença e crie uma vantagem competitiva. ”

O terceiro ingrediente

“A inovação revolucionária depende da capacidade de criar um vínculo entre coisas que parecem não relacionáveis”, diz Van den Bergh. “E embora os computadores possam processar conexões mais rápido do que os humanos, o cérebro humano é capaz de criar associações que não apareceriam naturalmente em um determinado conjunto de dados. Isso é o que nos distingue dos computadores. ”

“Então, para responder à pergunta principal:mais dados inteligentes substituirão ou reduzirão a experiência humana? A resposta é não!"

As empresas precisam investir em conhecimento humano e também em inteligência de máquina. Mas eles ainda irão falhar se não investirem no terceiro ingrediente:um processo para fazer os dois trabalharem juntos com sucesso. ”
- Kristel Van den Bergh, Diretor de Inovação da Materialize Mindware

Conclusão

É claro que os dados inteligentes terão um papel cada vez mais importante na impressão 3D. Como parte disso, precisamos pensar sobre a propriedade dos dados, mas também nos perguntar:quem controla os dados? No final das contas, o sucesso da impressão 3D depende de ter o hardware e software certos, mas também de nossa capacidade de capturar, usar e aplicar dados para criar percepções acionáveis.

E depois há o aspecto humano. Como os dados levam a uma manufatura mais inteligente e automatizada, isso reduz a necessidade de intervenção humana operacional. Isso libera tempo para engenheiros qualificados fazerem o que fazem melhor:definir e ajustar processos de produção exclusivos. Um dos desafios que temos pela frente é estabelecer um processo viável de como essas duas máquinas - inteligência de máquina e experiência humana - podem trabalhar juntas com sucesso e aprimorar uma à outra em cada estágio da jornada de impressão 3D.