John Barnes, Fundador do The Barnes Group Advisors, Discute Futuro da Manufatura Aditiva e Desenvolvimento de Força de Trabalho

 

A necessidade de habilidades e expertise especializadas em manufatura aditiva é crucial para adoção da tecnologia. Dominar princípios aditivos é desafiador devido a curva de aprendizado íngreme e investimento significativo de tempo. O The Barnes Group Advisors (TBGA), consultoria baseada nos EUA, aborda esta questão.

Fundado em 2017 em Pittsburgh, o TBGA ajuda empresas a estrategizar e resolver desafios de industrialização da manufatura aditiva. Oferece serviços de consultoria e programa de treinamento sob medida.

Nesta entrevista, sentamos com o fundador e Diretor Gerente John Barnes para discutir por que desenvolvimento de força de trabalho impulsiona crescimento da indústria e o que é necessário para maximizar o potencial da manufatura aditiva.

Poderia me contar um pouco sobre The Barnes Group Advisors e os serviços que vocês fornecem?

Lançamos o TBGA há dois anos em resposta à rápida industrialização da manufatura aditiva. Com formações em engenharia, nossa equipe liderou esforços de qualificação e certificação em diversas indústrias. Por exemplo, na Arconic qualificamos as primeiras peças de titânio em produção serial para o Airbus A350.

Hoje, somos uma equipe de 13 membros, muitos dos quais ocuparam cargos executivos, incluindo eu — ex‑Vice‑Presidente na Arconic. Laura Ely, ex‑Chefe de Tecnologia na GKN Aerospace, lidera nossos Serviços ADDvisor®.

Nossa expertise preenche a lacuna entre requisitos técnicos e objetivos estratégicos, traduzindo necessidades de engenharia em soluções relevantes para negócios. Avaliamos a posição de cada cliente na cadeia de suprimentos e aconselhamos como engajar ou adotar manufatura aditiva.

Também desenvolvemos programa de treinamento em resposta à demanda de clientes. Um cliente lançou grande negócio de AM e precisava de engenheiros que pudessem projetar para o processo. Sem esse conhecimento, metas financeiras eram inatingíveis, então criamos currículo baseado em requisitos.

Frequentemente nossos clientes têm produtos maduros com designers originais não mais disponíveis. Nosso papel não é vender manufatura aditiva, mas ajudá‑los a criar peças melhores, mais acessíveis. Uma abordagem baseada em requisitos simplifica a transição.

Como você se envolveu com manufatura aditiva?

Iniciei minha carreira no que hoje é Honeywell Aircraft Engines, participando de projeto com Sandia National Laboratories e nove outras empresas. O projeto desmembrou‑se na Optomec, pioneira em deposição de energia direcionada usando matéria‑prima em pó.

Depois, mudei para o Skunk Works da Lockheed Martin, liderando Exploração & Desenvolvimento de Manufatura. Exploramos polímero, laminação de folha, deposição de energia direcionada e sistemas de leito de pó, mergulhando fundo em pós metálicos.

No CSIRO, agência nacional de ciência da Austrália, dirigi o programa de metais de alto desempenho. Lá, estabelecemos o Lab 22, instalação de inovação que deu a PMEs acesso a gama de tecnologias aditivas, abordando barreira de capital para pequenas e médias empresas.

Retornando aos EUA em 2015, juntei‑me à RTI International Metals — depois adquirida pela Alcoa e renomeada Arconic. Com produção de titânio estagnada, o CEO investiu em capacidades downstream, incluindo instalação de AM no Texas. Liderava P&D para manufatura avançada e finalmente garanti o projeto de qualificação de titânio para Airbus A350.

"É um negócio difícil fazer peças de avião. Transição de prototipagem para manufatura exige papelada extensiva e qualificação para processos especiais."

Qual é o estado atual da manufatura aditiva em aeroespacial e defesa, e quais são os principais desafios?

A manufatura aditiva é tecnologia disruptiva que requer compromisso para colher seus benefícios. Desenvolvimento de força de trabalho é crítico — designers devem aprender pensamento centrado em aditiva, afastando‑se de mentalidades subtrativas. Esta mudança é essencial para custo‑desempenho e inovação rápida.

Embora aeroespacial, defesa e setores médicos sejam tradicionalmente avessos a risco, são adotantes líderes. O ritmo de progresso é encorajador, mas a lacuna de talento permanece a maior barreira. Empresas precisam de engenheiros, gerentes e executivos que realmente entendam tecnologia aditiva para criar estratégia viável.

"Desenvolvimento de força de trabalho é o elo central do crescimento da indústria."

Por que projetar para manufatura aditiva é tão crucial?

Sem design centrado em aditiva, a vantagem de custo‑desempenho evapora. Engenheiros adotam novas tecnologias apenas quando entregam economia clara de custo. Na manufatura aditiva, peso impulsiona custo: peças mais pesadas significam tempos de construção maiores e maior consumo de material. Portanto, decisões de design influenciam diretamente custo de produção e viabilidade.

"Você não controla preços de máquina ou material, mas controla design. Seu design determina tempo de construção, pós‑processamento e, por fim, custo."

Nosso treinamento enfatiza direcionadores de custo na manufatura aditiva, ajudando engenheiros a evitar despesas ocultas e atingir metas financeiras.

Como a lacuna de habilidades em manufatura aditiva está sendo abordada?

Recursos estão se expandindo anualmente, incluindo cursos online. Por exemplo, TBGA faz parceria com Universidade Purdue para oferecer certificado online com trilhas de engenheiro, gerente e executivo — sem diploma de engenharia requerido. MIT também oferece curso online, ampliando acessibilidade.

Educação de alta qualidade e acessível remotamente permite profissionais mundialmente moverem de zero conhecimento a nível intermediário. Esta democratização atrai jovens talentos para manufatura — tornando manufatura aditiva caminho de carreira entusiasmante.

A indústria está mudando para manufatura de peças finais. O que isso significa e o que é necessário para chegar lá?

Estamos testemunhando transição de manchetes de novidade para histórias de produção mainstream. Esta mudança requer especificações rigorosas, alinhamento de cadeia de suprimentos e colaboração da indústria.

Fornecedores Tier 1 e Tier 2, junto com pequenas oficinas de usinagem, agora perguntam: "Quando é o momento certo para adotar AM?"

Nossa estrutura "Quatro Lentes" — máquinas, materiais, espaço digital e pessoas — acoplada ao modelo de maturidade AM da TBGA, guia organizações através de caminho de cinco níveis da prototipagem à produção total.

Níveis 0 e 1 focam em prototipagem e ferramentaria, exigindo conjuntos mínimos de habilidades. À medida que empresas movem para níveis 2 e 3, substituição e consolidação de peças requerem design avançado, gestão de risco e integração de cadeia de suprimentos. Progredir para nível 4 — peças exclusivamente aditivas — demanda treinamento robusto e controle de processo.

A maioria das firmas é proficiente nos níveis 0 e 1 mas enfrenta desafios ao tentar substituição. Alcançar o caso de negócio para peças aditivas frequentemente requer mudança cultural e tolerância a risco.

Quais desenvolvimentos em manufatura aditiva o entusiasmam?

Progresso científico está acelerando — entendimento de processo melhora, e máquinas tornam‑se mais rápidas e confiáveis. Inovação em materiais, especialmente em polímeros e metais, expande liberdade de design.

"Como engenheiro de materiais, vejo vasto potencial em ambos polímeros e metais. Designers e cientistas de materiais têm chance de realmente se destacar."

Pós‑processamento está evoluindo, com modificações em equipamentos existentes adaptados para AM. Software também avança: novas ferramentas de design, MES e sistemas de fluxo de trabalho simplificam produção e garantia de qualidade.

A segunda geração de tecnologias de fotopolimerização oferece novas oportunidades, impulsionada por startups e abordagens inventivas.

Como MES e software de fluxo de trabalho contribuem para industrializar AM?

MES e ferramentas de fluxo de trabalho gerenciam risco, otimizam inventário e protegem propriedade intelectual. Em setores altamente regulados como aeroespacial e médico, tais sistemas são essenciais para manter padrões de qualidade e segurança.

Eles permitem rastreamento preciso de arquivos de impressão 3D, garantindo que o design correto seja usado e facilitando garantia de qualidade. Também criam caminhos de monetização para processos únicos de AM.

Para saber mais sobre The Barnes Group Advisors, visite: https://www.thebarnes.group/